Domů     Technika
Nové možnosti zobrazování jednotlivých atomů
21.stoleti 15.1.2010

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.

 

Související články
Vesmír bude opět na dosah ruky. Od 20. do 26. října ožije Praha, Brno i další města festivalem Czech Space Week – největší přehlídkou kosmických aktivit v Česku. Česko má vlastní družice, podílí se na mezinárodních misích a brzy vyšle astronauta Aleše Svobodu na Mezinárodní vesmírnou stanici. To a mnoho dalšího oslaví 8. ročník Czech […]
Medicína Technika 15.10.2025
Řada lidí ji podceňuje. Ovšem chřipka není jen obyčejná rýmička. Koneckonců může vyústit v závažné zdravotní problémy a nakonec i smrt. Proto se proti této nemoci nechává mnoho lidí očkovat. Jenže vytvoření funkční vakcíny je tak trochu alchymie Rok co rok mají před sebou experti stejnou výzvu. Jejich úkolem je zvolit kmeny chřipky, které budou […]
Příroda Technika 14.10.2025
Nepoužívané smartphony mohou pomoci snížit množství elektroodpadu i těžbu vzácných kovů. V rámci dnešního Mezinárodního dne elektroodpadu na tento aspekt upozorňuje studie Fraunhofer Austria a ukazuje, že jen v českých domácnostech leží 11,3 milionu starých smartphonů plných cenných surovin. V Evropě se nachází až 642 milionů nevyužívaných smartphonů, z nichž 211 milionů by se po […]
Příroda Technika 11.10.2025
Snižování uhlíkové stopy s sebou nese také reporting. Do hry nově vstupuje umělá inteligence, která pomáhá firmám všech velikostí sledovat a řídit jejich dopad na životní prostředí. Díky chytrým algoritmům lze odhalit plýtvání energií, optimalizovat dopravu i produkci a zároveň ušetřit nemalé náklady.   Od tabulek k datové analytice Sledování uhlíkové stopy je relativně nová aktivita, […]
Objevy Technika 7.10.2025
Letošní Nobelova cena za fyziku byla udělena třem vědcům za průlomový výzkum kvantového chování v elektrických obvodech – konkrétně za ukázání kvantového tunelování a kvantování energie v systémech dostatečně velkých na to, aby je bylo možné držet v ruce. Jejich práce otevírá cestu novým kvantovým technologiím, od výkonnějších počítačů po citlivé senzory. Královská švédská akademie […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz