Công bố ảnh chụp nguyên tử có độ giải cao nhất

Đại học Cornell, Mỹ, công bố ảnh chụp được phóng to gấp 100 triệu lần cho thấy sự dao động nhiệt của các nguyên tử trong một tinh thể PrScO3.

Vào năm 2018, các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell đã chế tạo một máy dò công suất cao, kết hợp với quy trình dựa trên thuật toán được gọi Ptychography, để lập kỷ lục thế giới bằng cách tăng gấp ba lần độ phân giải của kính hiển vi điện tử hiện đại. Tuy nhiên, cách tiếp cận đó có một nhược điểm là nó chỉ hoạt động với các mẫu siêu mỏng. Bất cứ thứ gì có độ dày lớn hơn vài nguyên tử sẽ khiến các electron phân tán theo những cách không thể tách rời.

Công bố ảnh chụp nguyên tử có độ giải cao nhất
Ảnh chụp nguyên tử có độ giải cao nhất từ trước tới nay. (Ảnh: Đại học Cornell).

Giờ đây, nhóm nghiên cứu do Giáo sư kỹ thuật David Muller dẫn đầu đã phá kỷ lục của chính mình với máy dò mảng pixel trên kính hiển vi điện tử (EMPAD), kết hợp các thuật toán Ptychography tái tạo 3D thậm chí còn phức tạp hơn, cho phép tăng độ phân giải lên gấp bội. Nhờ đó, họ có thể xác định vị trí của các nguyên tử riêng lẻ trong cả ba chiều.

Loading...

Bức ảnh trên cho thấy các nguyên tử riêng lẻ trong một tinh thể praseodymium orthoscandate (PrScO3) được phóng to gấp 100 triệu lần bằng kỹ thuật chụp ảnh mới. Độ phân giải của nó đã được tinh chỉnh đến mức những điểm mờ nhòe còn sót lại chỉ là sự dao động nhiệt của chính nguyên tử, các tác giả của nghiên cứu nhấn mạnh trong báo cáo trên tạp chí Science.

"Điều này không chỉ thiết lập một kỷ lục mới mà còn đạt tới giới hạn cuối cùng. Về cơ bản, bây giờ chúng ta có thể tìm ra vị trí của các nguyên tử một cách dễ dàng. Nó mở ra nhiều khả năng đo lường hoàn toàn mới, giúp giải quyết một số vấn đề lâu nay trong vật lý", Muller chia sẻ.

Thuật toán Ptychography là một phương pháp tính toán của hình ảnh hiển vi. Nó hoạt động bằng cách xử lý nhiều mẫu giao thoa nhất quán - bị phân tán từ một đối tượng cụ thể - và tìm kiếm những thay đổi trong các vùng chồng chéo. Bằng cách xem mô hình thay đổi như thế nào, các nhà nghiên cứu có thể tái tạo hình dạng của vật thể gây ra mô hình đó.

Kỹ thuật mới đặc biệt hữu ích trong việc chụp ảnh chất bán dẫn, chất xúc tác và vật liệu lượng tử. Nó cũng có thể được áp dụng cho các tế bào hoặc mô sinh học dày, thậm chí là các kết nối khớp thần kinh trong não.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Phát hiện vai trò mới đặc biệt quan trọng, đảo lộn mọi hiểu biết hiện tại về tinh trùng

Phát hiện vai trò mới đặc biệt quan trọng, đảo lộn mọi hiểu biết hiện tại về tinh trùng

Trong khi con đực phải làm mọi cách để có được sự chấp nhận của con cái, tinh trùng cũng có trách nhiệm truyền tín hiệu để " thuyết phục" cơ thể phụ nữ sinh con.

Đăng ngày: 31/05/2021
Phát hiện thuật ghi nhớ cổ xưa ưu việt hơn cả cách của Sherlock Holmes

Phát hiện thuật ghi nhớ cổ xưa ưu việt hơn cả cách của Sherlock Holmes

Các nhà nghiên cứu vừa phát hiện ra một phương pháp ghi nhớ cổ xưa của thổ dân Australia, được cho là còn tốt hơn phương pháp " cung điện ký ức".

Đăng ngày: 31/05/2021
Điều gì xảy ra nếu bạn uống thuốc tẩy?

Điều gì xảy ra nếu bạn uống thuốc tẩy?

Trước hết, nếu bạn tìm đến bài viết này vì trong gia đình bạn đã/đang có người uống thuốc tẩy thì hãy ngưng đọc tiếp và ngay lập tức đưa người thân của bạn đi đến bệnh viện gần nhất.

Đăng ngày: 31/05/2021
Phát hiện

Phát hiện "chìa khóa" dẫn tới kho báu 500 triệu USD bị đánh cắp của Liên Xô

Việc phát hiện ra mạng lưới đường hầm bí mật trong Thế chiến II làm dấy lên hy vọng tìm thấy Phòng hổ phách - kho báu phát xít Đức từng đánh cắp từ Liên Xô.

Đăng ngày: 31/05/2021
Trầm trồ với vẻ đẹp

Trầm trồ với vẻ đẹp "chùm nho tím" quý hiếm trong tự nhiên ở Indonesia

Pha lê quý hiếm trông giống như một chùm nho ở Indonesia.

Đăng ngày: 31/05/2021
Tại sao lươn Nhật Bản lại đắt như vàng với giá hơn 800 triệu

Tại sao lươn Nhật Bản lại đắt như vàng với giá hơn 800 triệu

Giá lươn giống loại nhỏ thôi cũng đã lên tới 35.000 USD/kg tức hơn 800 triệu đồng/kg vào tháng 1/2018 (đắt ngang giá vàng tại thời điểm đó).

Đăng ngày: 30/05/2021
Hé lộ mới nhất về nền văn minh hơn 6000 năm mà sử sách cũng 'khiếp sợ' không dám nhắc đến

Hé lộ mới nhất về nền văn minh hơn 6000 năm mà sử sách cũng 'khiếp sợ' không dám nhắc đến

Nền văn minh kỳ bí gây chấn động và ảnh hưởng đến thế giới cho đến tận bây giờ nhưng lại không được nhắc đến tên trong sử sách bởi sự 'khủng khiếp' của nó.

Đăng ngày: 30/05/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News