Bilim alanında devrim: Atomun şimdiye kadarki en net görüntüsünü yakaladılar!

Bilim ÖZETİ| insanları bir atomun şimdiye kadarki en net röntgen görüntüsünü yakaladı. Bilim insanları tarafından yapılan açıklamada;

"Atomik ölçekte görüntüleme 1950'lerin ortalarında ortaya çıktı ve o zamandan beri hızla ilerliyor; öyle ki 2008 yılında fizikçiler tek bir hidrojen atomunu görüntülemek için elektron mikroskobunu başarıyla kullandılar.

Beş yıl sonra, bilim insanları bir "kuantum mikroskobu" kullanarak bir hidrojen atomunun içine bakabildiler ve bu da elektron orbitallerinin ilk kez doğrudan gözlemlenmesiyle sonuçlandı." denildi.

BİR ATOMUN İLK DEFA X-IŞINI GÖRÜNTÜSÜ ÇEKİLDİ

Şimdi ise Nature dergisinde yayınlanan yeni bir makaleye göre Ohio Üniversitesi, Argonne Ulusal Laboratuarı ve Illinois-Chicago Üniversitesi'nden bilim insanlarının katkılarıyla tek bir atomun ilk X-ışını çekildi.

Ohio Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı'nda fizikçi olan ortak yazar Saw-Wai Hla, "Atomlar taramalı prob mikroskopları ile rutin olarak görüntülenebilir, ancak X-ışınları olmadan neyden yapıldıkları söylenemez.

Artık her seferinde bir atom olmak üzere belirli bir atomun türünü tam olarak tespit edebiliyoruz ve aynı anda kimyasal durumunu ölçebiliyoruz. Bunu yapabildiğimizde, malzemeleri tek bir atomun nihai sınırına kadar izleyebiliriz. Bunun çevre ve tıp bilimleri üzerinde büyük bir etkisi olacaktır." dedi.

İKİ ATOM ARASINDAKİ ÖZELLİKLERE DEĞİNİLDİ

Bilim insanları X-ışınları numuneye çarparak çekirdek elektronlarını uyardı ve bunlar da dedektör ucuna tünel açtı. Çekirdek elektronların foto emiliminin, bir malzemedeki atomların türünü tanımlamak için bir tür temel parmak izi görevi gördüğü belirtildi.

Ekip, yöntemlerini Argonne'un Gelişmiş Foton Kaynağındaki XTIP ışın hattında bir demir atomu ve bir terbiyum atomu (konak görevi gören supramoleküllere yerleştirilmiş) kullanarak test etti.

Bilim insanları "Tek tek atomların kimyasal durumlarını da tespit ettik. Bir demir atomunun ve bir terbiyum atomunun ilgili moleküler konakçıların içindeki kimyasal durumlarını karşılaştırarak, nadir toprak metali olan terbiyum atomunun oldukça izole olduğunu ve kimyasal durumunu değiştirmediğini, demir atomunun ise çevresiyle güçlü bir şekilde etkileşime girdiğini bulduk." diye açıklama yaptı.

Ayrıca, ekibin ayrıca bir malzeme yüzeyindeki tek bir molekülün orbitalinin yönelimini tespit etmelerini sağlayacak X-ışını uyarımlı rezonans tünelleme (X-ERT) adı verilen başka bir teknik geliştirdiği belirtildi.

NASIL GÖRÜNTÜLENDİĞİNİ AÇIKLADILAR

Hla, fizikçilerin artık atomları tarama problu mikroskoplarla rutin olarak görüntüleyebildiğini belirtti. Bunların, çok keskin bir ucu bir yüzeyin üzerinde gezdirerek ve uçtan okunan bir sinyalden yüzeyin görüntüsünü oluşturarak çalıştığını ve ses çalmak için bir plak üzerindeki olukları okuyan bir pikaba benzediğini söyledi.

Bu tekniklerden ilki olan taramalı tünelleme mikroskopisi (STM), 1981 yılında IBM araştırmacıları tarafından geliştirilmiştir ve STM kuantum mekaniksel tünelleme etkilerine dayanır.

Mikroskobun ucunun bir yüzey üzerinde tarandıkça, elektronlar uçtan yüzeye doğru tünel açtığı, daha sonra tünelleme akımı ölçtüğü ve bir görüntüye dönüştürdüğü belirtildi.