Исследователи разработали уникальный метод визуализации, который может четко видеть внутри молекулярных структур, и использовали его для создания 3D-голограммы атомных механизмов. До сих пор известные методы визуализации (например, сканирующий туннельный микроскоп) могли сканировать только поверхность молекул.
Возможность заглянуть глубоко внутрь молекулярной структуры и увидеть все отдельные атомы очень важно для разработки новых материалов и понимания их уникальных физических и химических свойств. До сих пор не было никакого прямого метода, который имел возможность заглянуть во внутренности малых молекул. Точное расположение атомов в большинстве молекул может быть исследованно лишь косвенно или предсказано теоретически. Этот недостаток экспериментальной информации создает проблему, поскольку для того, чтобы понять взаимосвязь между структурой молекулы и ее свойствами, ученым необходимо знать точное расположение атомов.
Новый метод голографической визуализации значительно улучшает предыдущие методы: он почти полностью устраняет дефекты изображения, и имеет способность к изображению тысяч атомов, а также может различать разные типы. Исследователи продемонстрировали технику, создавая 3D-голограммы пирита (FeS2). Метод голографии работает путем рассеивания электронных волн от атомов молекулы, в помехи между излучаемых и рассеянных электронных волн, это создает картину дифракции. Эта информация затем используется для реконструкции 3D голографических изображений, показывающих истинные местоположения атомов.
Один из ключей к достижению улучшенных характеристик заключается в использовании электронных волн при гораздо более высокой энергии, в то время как раньше — несколько тысяч электрон-вольт по сравнению с несколькими сотнями. Электронные волны с высокой энергей могут быть ограничены в пределах конусообразной области, а не распространяться как электронные волны низкой энергии, что уменьшает рассеивание и подавляет нежелательные дефекты. Хотя одна дифракционная картина сделанная с электронными волнами высокой энергии может обеспечить надежную картинку, исследователи дополнительно улучшают качество изображения путем усреднения и накладывания около 20 реконструированных изображений, подавляющих фоновый шум.
Исследователи говорят, что новый метод будет дополнять методы поверхностной обработки изображений и станет полезным для будущих исследований.
Исследователи разработали уникальный метод визуализации, который может четко видеть внутри молекулярных структур, и использовали его для создания 3D-голограммы атомных механизмов. До сих пор известные методы визуализации (например, сканирующий туннельный микроскоп) могли сканировать только поверхность молекул.
Возможность заглянуть глубоко внутрь молекулярной структуры и увидеть все отдельные атомы очень важно для разработки новых материалов и понимания их уникальных физических и химических свойств. До сих пор не было никакого прямого метода, который имел возможность заглянуть во внутренности малых молекул. Точное расположение атомов в большинстве молекул может быть исследованно лишь косвенно или предсказано теоретически. Этот недостаток экспериментальной информации создает проблему, поскольку для того, чтобы понять взаимосвязь между структурой молекулы и ее свойствами, ученым необходимо знать точное расположение атомов.
Новый метод голографической визуализации значительно улучшает предыдущие методы: он почти полностью устраняет дефекты изображения, и имеет способность к изображению тысяч атомов, а также может различать разные типы. Исследователи продемонстрировали технику, создавая 3D-голограммы пирита (FeS2). Метод голографии работает путем рассеивания электронных волн от атомов молекулы, в помехи между излучаемых и рассеянных электронных волн, это создает картину дифракции. Эта информация затем используется для реконструкции 3D голографических изображений, показывающих истинные местоположения атомов.
Один из ключей к достижению улучшенных характеристик заключается в использовании электронных волн при гораздо более высокой энергии, в то время как раньше — несколько тысяч электрон-вольт по сравнению с несколькими сотнями. Электронные волны с высокой энергей могут быть ограничены в пределах конусообразной области, а не распространяться как электронные волны низкой энергии, что уменьшает рассеивание и подавляет нежелательные дефекты. Хотя одна дифракционная картина сделанная с электронными волнами высокой энергии может обеспечить надежную картинку, исследователи дополнительно улучшают качество изображения путем усреднения и накладывания около 20 реконструированных изображений, подавляющих фоновый шум.
Исследователи говорят, что новый метод будет дополнять методы поверхностной обработки изображений и станет полезным для будущих исследований.