Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Трёхмерные снимки атомов легирующей примеси внутри основного материала
Цзяньвэй Мяо и Чанюн Сун из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, а также их коллеги из Научного центра австралийского синхротрона и американской Национальной лаборатории Аргонн получили трёхмерные снимки атомов легирующей примеси внутри основного материала. Авторы новой работы применили вариацию техники исследования вещества, названную резонансной дифракционной рентгеновской микроскопией (resonant x-ray diffraction microscopy). Как сообщают Сун с коллегами в статье в Physical Review Letters, впервые при помощи этой техники было получено изображение объекта с различением в нём разных химических элементов. А именно - международной группе физиков удалось получить кадры, показывающие сложные структуры из висмута, скрытые в толще кристалла кремния. Разрешение съёмки составило 15 нанометров.
Важно, что новый метод получения изображения является неразрушающим. Так что его можно использовать для изучения атомарных структур в магнитных материалах, полупроводниках, органических веществах и даже биологических объектах. Чтобы достичь своей цели, авторы опыта поместили на пути рентгеновского луча толстый блок с отверстием диаметром всего в 10 микрометров. Это отверстие отбирало из луча наиболее когерентную, упрощённо говоря, "более ровную" часть. Этот тонкий поток рентгена уже проходил через образец и попадал на ПЗС-матрицу. Дальнейшая обработка изображения происходила в компьютере.
Получив серию из огромного числа срезов кристалла кремния (то есть образцов дифракционных структур) как до, так и после висмута, учёные вычислили пространственное распределение этого элемента в куске просвечиваемого материала. Хотя 15 нанометров - не самое высокое разрешение в современной микроскопии, это одно из самых лучших достижений для микроскопии рентгеновской. А главное, новый метод съёмки позволяет изучать сложные по составу материалы на молекулярном и атомарном уровнях, при этом его разрешение можно повысить до 0,1 нанометра, отмечает журнал "Мембрана".
