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.

 

reklama
Související články
Stejně jako člověk šlechtil tisíce let odolnější a výnosnější odrůdy pšenice, vědci v laboratořích dnes „domestikují“ a „šlechtí“ bakterie a kvasinky pro efektivnější produkci léčiv, biopaliv nebo nových materiálů. Učebnicovým příkladem je inzulin, který nám od 80. let 20. století vyrábějí geneticky upravené bakterie a kvasinky. Vědecký tým pod vedením syntetického biologa Pavla Dvořáka z Masarykovy univerzity pracuje s bakterií Pseudomanas putida. Ta byla […]
Poslední listopadový týden bude v Česku už 6. rokem patřit populárnímu festivalu Czech Space Week, který oslaví úspěchy českého kosmického průmyslu a nabídne unikátní prostor pro spolupráci firem i akademického sektoru. Časopis 21. STOLETÍ je mediálním partnerem kosmického týdne. Czech Space Week určený pro firmy, investory, startupy, studenty, děti a všechny ostatní fanoušky vesmíru, potrvá […]
Mercedes-Benz uspořádal globálně vůbec první veřejný nárazový test dvou elektromobilů, aby prokázal bezpečnost těchto vozů v podmínkách, které se co nejvíce blíží reálným střetům na silnici. Zatímco u standardních bezpečnostních testů, jako je Euro NCAP, naráží vozík o hmotnosti 1 400 kg polovinou své deformovatelné hliníkové přídě do zkoušeného vozu, test stuttgartské automobilky proběhl za […]
Dnes odpoledne se uskutečnil druhý testovací let kosmického dopravního systému Starship společnosti SpaceX. Kosmická loď poprvé dosáhla hranice vesmíru, nicméně ve výšce 148 kilometrů vybuchla. Dvoustupňová loď odstartovala ve 14,03 z odpalovací rampy Starbase poblíž Boca Chica v Texasu na plánovaný devadesátiminutový let do vesmíru bez posádky. Třiatřiceti motorům Raptor rakety Super Heavy podařilo vynést […]
Chemická kybernetika. Biochemie a mikrobiologie. Omezování klimatických změn.  Vodíkové technologie a nanomateriály. Na dnech otevřených dveří, které 24. a 25. listopadu pořádá pražská Vysoká škola chemicko-technologická, se středoškoláci a jejich rodiče seznámí se širokým spektrem studijních oborů, špičkovým vybavením laboratoří nebo výrobou ve výzkumném minipivovaru. „Zájemci si vyzkouší moderní přístroje a technologie, ale především budou […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz