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.

Autor: redakce 21. století
Rubriky:  Elektronika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Nová technologie v léčbě Parkinsonovy nemoci

Nová technologie v léčbě...

Světový den Parkinsonovy nemoci si každoročně připomínáme 11. dubna. Jedná se...
V liberecké zoo se narodil pásovec kulovitý

V liberecké zoo se narodil...

Přestože je pásovec kulovitý (Tolypeutes matacus) chován ve více než 65...
Češi zrekonstruovali slavný záběr „Einsteinova“ zatmění Slunce. Snímek byl oceněn i v NASA

Češi zrekonstruovali slavný záběr...

V pondělí 5. dubna 2021 publikovala Asociace univerzit pro výzkum vesmíru NASA jako...
Podaří se ji ve světě zcela vymýtit?

Podaří se ji ve světě zcela...

Dětská přenosná obrna je jednou z nemocí, které měly ještě v minulém...
Záhadná úmrtí orlů v USA

Záhadná úmrtí orlů v USA

Více než 25 let trápily americkou veřejnost na jihovýchodě USA záhadné úhyny...
Už kvetou!

Už kvetou!

Pro Japonsko jsou typické především okrasné třešně sakury, jejichž...
Když se rozzáří obloha

Když se rozzáří obloha

Blesky na obloze stále patří mezi nejzáhadnější přírodní úkazy. Na...
Jak na obnovu lesů?

Jak na obnovu lesů?

Káva je něco, co si každé ráno ráda vychutná část lidské populace, mnoho...
Na vině je znečištění a přenosný virus

Na vině je znečištění a přenosný...

Vědci konečně získali důkazy, že za rakovinou u lachtanů stojí pohlavně...
Medvědům se daří, musí se však chránit

Medvědům se daří, musí se však...

Podle aktuálních zpráv ze začátku roku 2021 se medvědům grizzly (Ursus arctos...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Velký hadronový urychlovač: Fyzikální klenot 21. století

Velký hadronový urychlovač:...

Jedno z nejdůležitějších fyzikálních zařízení, které umožňuje pohled na ty nejmenší...
Mýt si ruce je důležité

Mýt si ruce je důležité

Že záleží na čistých rukou, věděli již lidé v antickém Řecku, alespoň z té...
Záhadná úmrtí orlů v USA

Záhadná úmrtí orlů v USA

Více než 25 let trápily americkou veřejnost na jihovýchodě USA záhadné úhyny...
Probiotika příliš nepomáhají a někdy i škodí

Probiotika příliš nepomáhají a...

Doporučí vám je v lékárně, maminka i reklama v televizi. Pro lepší střevní...
Glastonbury: Rudá voda ze zdejšího pramene prý dokáže uzdravovat

Glastonbury: Rudá voda ze zdejšího...

Pohádkově nádherná zahrada skrývá pramen, který naplňuje zdejší studnu...
Už kvetou!

Už kvetou!

Pro Japonsko jsou typické především okrasné třešně sakury, jejichž...
Podaří se ji ve světě zcela vymýtit?

Podaří se ji ve světě zcela...

Dětská přenosná obrna je jednou z nemocí, které měly ještě v minulém...
Jak na obnovu lesů?

Jak na obnovu lesů?

Káva je něco, co si každé ráno ráda vychutná část lidské populace, mnoho studí...
Jak se staví hrad? Desítky let a makají na něm tisíce lidí!

Jak se staví hrad? Desítky let a...

Také vás fascinují rostoucí bytové domy, které se množí rychlostí blesku? Kdyby toto...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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