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

Horníci na asteroidech? Mikrobi!

Horníci na asteroidech? Mikrobi!

Výzkum vesmíru není jen čistě vědeckou prací, ale má i své praktické...
Jak měl člověk najednou o „kolečko víc“

Jak měl člověk najednou o „kolečko...

Kolo je plochá součást kruhového tvaru, která se může otáčet kolem svého...
12. dubna 1961 lidstvo pootevřelo vesmírnou bránu

12. dubna 1961 lidstvo pootevřelo...

12. dubna 1961 vzlétl první člověk do vesmíru. Stal se jím...
Baterie s tekutým elektrolytem funguje i jako chladič

Baterie s tekutým elektrolytem...

S rostoucím výkonem procesorů stoupá i množství odpadního tepla, které...
S čím se hraje baseball?

S čím se hraje baseball?

Baseball je kolektivní míčová hra, při níž se míč odpaluje za pomoci pálky. Tou se...
Humanoidní robot z Koreje

Humanoidní robot z Koreje

Jihokorejští vědci sestavili humanoidního robota, který by měl být schopen lidem...
Proč se věk nobelistů neustále zvyšuje?

Proč se věk nobelistů neustále...

Co mají všichni nositelé Nobelovy ceny za rok 2016 společného? Jsou...
Roboti a splněné sny

Roboti a splněné sny

Nevíte, kde vzít inspiraci pro své nápady? Můžete zajít...
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....

Nenechte si ujít další zajímavé články

EGU – HV Laboratory: Nikde jinde to mezi zaměstnanci tak nejiskří!

EGU – HV Laboratory: Nikde...

Nikde jinde v republice není výstižnější mluvit o...
Bavlna, pryskyřice, duroplast a randál: To byl Trabant!

Bavlna, pryskyřice, duroplast a...

Rok 1957 byl pro sovětský blok ve znamení oslav....
Dnes je 27. května: Kata národa zabil náhradník

Dnes je 27. května: Kata národa...

„Hromadné vraždy v protektorátě. Šéf Gestapa vládcem...
Podvodní monstra: Opravdu existují jen v legendách?

Podvodní monstra: Opravdu...

Žijí si v tichém světě pod vodní hladinou a...
VIDEO: Proč je sluneční soustava placatá?

VIDEO: Proč je sluneční soustava...

Země placatá není, naše sluneční soustava však...
Smrtící tornádo v Daulatpuru: 1300 mrtvých a 12 000 zraněných!

Smrtící tornádo v Daulatpuru: 1300...

Smrtící tornádo, které 26. dubna 1989 zasáhne...
Nejdražší věci svého druhu: Po čem touží miliardáři? (2. díl)

Nejdražší věci svého druhu: Po čem...

Pokud byste vyhráli v loterii těžké miliony, co si...
Jantarová komnata: Zničili ji ruští vojáci?

Jantarová komnata: Zničili ji...

V roce 1716 ji Fridrich Vilém I. (1688–1740) daruje...
Na Harvardu objevili, jak získat ze vzduchu palivo pro auta!

Na Harvardu objevili, jak získat...

Dočkáme se pohonných hmot zdarma? Dokážeme...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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