Nové možnosti zobrazování jednotlivých atomů

Rastrovací elektronové mikroskopy jsou takřka zázračná zařízení. S jejich pomocí dokáží vědci do nitra hmoty nejen nahlížet, ale také ji měnit. K lepšímu poznání podstaty některých procesů, které se v jeho činnosti uplatňují, přispěl nedávno i český vědec. Rastrovací elektronové mikroskopy jsou takřka zázračná zařízení. S jejich pomocí dokáží vědci do nitra hmoty nejen nahlížet, ale také ji měnit. K lepšímu poznání podstaty některých procesů, které se v jeho činnosti uplatňují, přispěl nedávno i český vědec.

Rastrovací mikroskopy umožňují v současné době nejen zobrazovat a charakterizovat jednotlivé atomy na povrchu pevných látek, ale provádět také jejich řízenou manipulaci.  Vzhledem k těmto jedinečným schopnostem hrají tyto mikroskopy zásadní roli v celé řadě vědních oborů, mimo jiné v základním i aplikovaném výzkumu materiálových vlastností pevných látek, v nanotechnologiích, v molekulární a buněčné biologii atd. Současná generace mikroskopů funguje na základě detekce tunelovacího proudu, popř. prostřednictvím atomárních sil působících mezi hrotem mikroskopu a jednotlivými atomy na povrch pevné látky. V poslední době se intenzivně diskutuje o možnosti dosažení atomárního rozlišení  pomocí tzv. Kelvinova mikroskopu atomárních sil, který detekuje změnu aplikovaného elektrického potenciálu kompenzující přenos náboje mezi hrotem a povrchem pevné látky.

     Mezinárodní tým vědců z Německa, Japonska a České republiky publikoval v posledním čísle časopisu Physical Review Letters  práci přinášející zcela nové informace o původu atomárního kontrastu Kelvinovou sondou. Tým, jehož členem je i Pavel Jelínek, pracovník Fyzikálního Ústavu AV ČR v. v. i.,  provedl sérii experimentálních měření podpořených počítačovými simulacemi, která umožnila hlubší vhled do původu atomárního kontrastu Kelvinova mikroskopu atomárních sil.  Vědecký tým v publikované práci jednoznačně prokázal, že atomární kontrast není artefaktem měření, ale má svůj fyzikální původ. Pavel Jelínek z Fyzikálního Ústavu AV ČR provedl komplexní počítačové simulace interakce hrotu rastrovacího mikroskopu s atomy na povrchu pevných látek a její vliv na změnu rozložení hustoty elektronů na povrchu pevných látek. Na základě provedených simulací vypracoval teorii, která vysvětluje možnost detekce jednotlivých atomů na povrchu pevných látek pomocí Kelvinova mikroskopu atomárních sil. Atomární kontrast je důsledkem změny rozložení hustoty elektronového náboje, zejména jejího dipólu,  v okolí atomů na povrchu pevné látky při řízené interkaci s hrotem mikroskopu. Tato práce otvírá zcela nové možnosti charakterizace pevných látek na atomární úrovní, především rozložení elektronové hustoty na povrchu pevné látky. Kelvinův mikroskop atomárních sil najde široké uplatnění v oblasti materiálového výzkumu a nanotechnologií.

 

Rubriky:  Elektronika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Baterie s tekutým elektrolytem funguje i jako chladič

Baterie s tekutým elektrolytem...

S rostoucím výkonem procesorů stoupá i množství odpadního tepla, které...
Proč se věk nobelistů neustále zvyšuje?

Proč se věk nobelistů neustále...

Co mají všichni nositelé Nobelovy ceny za rok 2016 společného? Jsou...
Motor, který nesplnil všechna očekávání

Motor, který nesplnil všechna...

Wankelův motor je typem spalovacího motoru s rotačním pístem. Využívá...
Vybroušená krása

Vybroušená krása

Diamant je nejtvrdší známý přírodní minerál. Jde o krystalickou formu uhlíku....
Jak se dělá umělá čočka?

Jak se dělá umělá čočka?

Brýlové čočky byly původně vyráběny pouze ze skla. S rozvojem techniky a objevem nových...
Největší vesmírná mystéria

Největší vesmírná mystéria

Jaká jsou největší vesmírná mystéria podle americké NASA? Co může...
Nový čip dostane rozpoznávání hlasu i do jednoduchých zařízení

Nový čip dostane rozpoznávání hlasu...

Současné technologie rozpoznávání řeči jsou postavené na speciálním softwaru, což je...
Jak člověk pokořil zvuk?

Jak člověk pokořil zvuk?

Zajímavé video ukazuje, co se děje s letadlem v okamžiku, kdy prolomí...
Co o sobě prozradí Antarktida?

Co o sobě prozradí Antarktida?

Geolog John Goodge z americké University of Minnesota pátrá po minulosti...
Miniaturní zabijáci chrání organismus

Miniaturní zabijáci chrání...

Imunitní systém lidského těla obsahuje tzv. NK buňky (z anglického Natural Killer...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Zázračné místo v podhůří Krkonoš: I Česká republika má své Lurdy

Zázračné místo v podhůří Krkonoš: I...

Nechce se vám za zázračnou vodou trmácet až do...
Kde se vlastně vzal na Zemi člověk?

Kde se vlastně vzal na Zemi člověk?

Když se poprvé objevila myšlenka, že člověk a třeba...
Jak vyřešit své dluhy

Jak vyřešit své dluhy

Statistiky Poradny při finanční tísni upozorňují, že...
Katastrofa raketoplánu Challenger: Malý kousek těsnění s krutými následky!

Katastrofa raketoplánu Challenger:...

Předpověď počasí je špatná. Na mysu Canaveral,...
VIDEO: Mladíci vytvářejí s kamerou neuvěřitelné kousky!

VIDEO: Mladíci vytvářejí s kamerou...

Alejandro Benzaquen a Kevin Lustgarten na internetu...
Mrazivá svědectví z nemocnic: Umírající doprovází přízrak v kápi!

Mrazivá svědectví z nemocnic:...

Do místnosti vkročí zahalená postava v černém plášti...
Jen pro chytré: Víte, kdo zavedl výuku češtiny ve Vídni?

Jen pro chytré: Víte, kdo zavedl...

Na pražském Slovanském sjezdu se po boku svého...
Lednice, pračka i žárovka. Je už vaše domácnost „chytrá“?

Lednice, pračka i žárovka. Je už vaše...

Dokážete si představit, že byste stisknutím...
Elegantní lodní výtah dokáže uzvednout až 600 tun!

Elegantní lodní výtah dokáže...

Nedaleko města Falkirk ve Skotku se nachází...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.