Вчені створили точну модель залізно-платинової наночастинки

0
31

Вченим з відділу Molecular Foundry Національної лабораторії в Берклі вперше в історії науки вдалося створити точну карту, яка містить дані про місцезнаходження кожного з 23 тисяч атомів, з яких складається крихітна залізно-платинова наночастинка. В якості «картографічного» інструменту вчені використали один з найпотужніших в світі електронних мікроскопів. Дані, отримані під час дослідження дадуть змогу вивчити особливості внутрішньої структури наночастинки.

Створена тривимірна модель демонструє розташування окремих атомів з безпрецедентним на сьогоднішній день рівнем деталізації. Це дозволяє визначити хімічні «порядок і хаос» всередині окремих «зерняток» металевого сплаву і рівень впливу кожного окремого атома на магнітні і хімічні властивості частинки в цілому.

Слід зазначити, що подібні спроби складання атомних «карт» різних матеріалів робилися і раніше. Тільки для цього вчені використовували технологію атомно-електронної томографії. Такої високої роздільної здатності, як в останньому випадку, за допомогою томографії отримати не вдавалося, але і тих даних, які були отримані, вже вистачало для розробки нових ефективних каталізаторів, більш міцних матеріалів і т.д.

У своїй роботі вчені використовували результати попередніх досліджень, в ході яких були виміряні координати положення трьох тисяч атомів наконечника вольфрамової голки. Точність визначення координат складала 19 пікометрів (19 трильйонних частин метру), що значно менше за розміри атома водню, самого маленького атома в природі. Сучасна карта атомів наночастинки має таку ж точність, але новий підхід вже дозволив вченим диференціювати атоми різних хімічних елементів і скласти карту розташування десятків тисяч окремих атомів.

Як уже згадувалось, вчені в своїй роботі використовували один з найпотужніших електронних мікроскопів. TEAM I, знаходиться в Національному центрі електронної мікроскопії. Пристрій працює, просвічуючи досліджуваний зразок сфокусованим електронним променем, а його датчик отримує картину взаємодії електронів променя з атомами матеріалу зразка. Рухомий стіл мікроскопа приводиться в дію п’єзоелектричними модулями, що забезпечують неперевершений рівень точності і стабільності позиціонування зразка.

Мікроскоп TEAM І отримує за один прохід двомірну картинку одного шару досліджуваного зразка. Тому вченим довелося провести безліч повторних проходів, за кожен з яких було отримано зображення одного шару. І, врешті-решт, за допомогою спеціальних алгоритмів набір двомірних знімків був перетворений в повну тривимірну модель. Вона містить дані про місцерозташування 6569 атомів заліза і 16637 атомів платини, а координати кожного атома вказані з точністю, меншою, ніж розмір одного атома водню.

Джерело dailytechinfo.org.

Поділись

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here





Магазин: