Bilim devrimi: Atomun şimdiye kadarki en net görüntüsünü yakaladılar!
Bilim adamları, bir atomun şimdiye kadarki en net X-ışını görüntüsünü yakaladılar. Bilim insanları tarafından yapılan açıklamada;
“Atomik ölçekte görüntüleme 1950’lerin ortalarında ortaya çıktı ve o zamandan beri hızla ilerliyor, öyle ki 2008’de fizikçiler tek bir hidrojen atomunu görüntülemek için elektron mikroskobunu başarıyla kullandılar.
Beş yıl sonra, bilim adamları bir “kuantum mikroskobu” kullanarak bir hidrojen atomunun içine bakabildiler ve bu da elektron orbitallerinin ilk doğrudan gözlemiyle sonuçlandı.”söylendi.
İLK KEZ ÇEKİLEN BİR ATOMUN RÖNTGEN GÖRÜNTÜSÜ
Şimdi Nature dergisinde yayınlanan yeni bir makaleye göre, Ohio Üniversitesi, Argonne Ulusal Laboratuvarı ve Illinois-Chicago Üniversitesi’nden bilim adamlarının katkılarıyla tek bir atomun ilk röntgeni çekildi.
Ortak yazar Saw-Wai Hla, Ohio Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı’nda fizikçi, “Atomlar rutin olarak taramalı sonda mikroskoplarıyla görüntülenebilir, ancak X-ışınları olmadan neyden yapıldıkları söylenemez..
Artık her seferinde bir atom olmak üzere belirli bir atomun türünü saptayabilir ve aynı anda kimyasal durumunu ölçebiliriz. Bunu bir kez yapabildiğimizde, malzemeleri tek bir atomun nihai sınırına kadar takip edebiliriz. Bunun çevre ve tıp bilimleri üzerinde büyük bir etkisi olacak.”söz konusu.
İKİ ATOMUN ORTASINDAKİ ÖZELLİKLERDEN BELİRTİLMİŞTİR
X-ışınları numuneye çarparak çekirdek elektronlarını uyardı ve bu elektronlar da detektör ucuna doğru tünellendi. Çekirdek elektronlarının foto-absorpsiyonunun, bir malzemedeki atomların türünü belirlemek için bir tür temel parmak izi görevi gördüğü belirtildi.
Ekip, Argonne’nin Gelişmiş Foton Kaynağındaki XTIP ışın hattında bir demir atomu ve bir terbiyum atomu (konak görevi gören supramoleküllere gömülü) kullanarak yöntemlerini test etti.
Bilim insanları “Tek tek atomların kimyasal durumlarını da tespit ettik. “Bir demir atomunun ve bir terbiyum atomunun ilgili moleküler konakçılarının içindeki kimyasal durumlarını karşılaştırarak, nadir toprak metali terbiyum atomunun oldukça izole olduğunu ve demir atomunun çevresiyle güçlü bir şekilde etkileşime girerken kimyasal durumunu değiştirmediğini bulduk. “ilan etti.
Ayrıca ekibin, bir alet yüzeyindeki tek bir molekülün yörüngesinin yönünü tespit etmelerini sağlayacak X-ışını uyarmalı rezonans tünelleme (X-ERT) adı verilen başka bir teknik geliştirdiği de belirtiliyor.
NASIL GÖRÜNTÜLENİR
Hla, fizikçilerin artık tarama probları olan mikroskoplarla atomları rutin olarak görüntüleyebildiğini kaydetti. Bunların, çok keskin bir ucu bir yüzey üzerinde gezdirerek ve uçtan okunan bir sinyalden yüzeyin bir görünümünü oluşturarak, ses çalmak için bir plak kaydındaki olukları okuyan bir pikap gibi çalıştığını söyledi.
Bu tekniklerin ilki olan taramalı tünelleme mikroskobu (STM), 1981 yılında IBM araştırmacıları tarafından geliştirilmiştir ve STM, kuantum mekaniksel tünelleme etkilerine dayanmaktadır.
Mikroskobun ucu bir yüzey üzerinde tarama yaparken, elektronların aslında uçtan yüzeye tünel oluşturduğu, ardından tünelleme akımını ölçtüğü ve onu bir görüşe dönüştürdüğü kaydedildi.
