Впервые получено трёхмерное изображение атомов при помощи квантового микроскопа

Учёные впервые смогли получить трёхмерное изображение атомов при помощи квантового микроскопа, пишет во вторник ScienceAlert со ссылкой на научную статью в журнале Американского физического общества Physical Review A.

Собственно, 3D-визуализация положения атомов науке не в новинку, но до сих пор она требовала многократной экспозиции изображений и снимки получались недостаточного разрешения.

"Теперь это можно сделать гораздо быстрее: все три измерения можно измерить одним щелчком мыши", — говорится в статье.

Новый подход использования высокоточной установки квантовой газовой микроскопии разработали исследователи из Боннского университета в Германии и Бристольского университета в Великобритании. Он предусматривает измерение положений атомов сразу в трёх измерениях, тогда как раньше оно считывалось послойно, подобно тому, как томограф картирует человеческие органы.

"Вместо типичных круглых пятнышек деформированный волновой фронт создает на камере форму гантели, которая вращается вокруг себя. Направление, в котором повёрнута эта гантель, зависит от расстояния, которое свет должен был пройти от атома до камеры", — объясняет квантовый физик Андреа Альберти из Боннского университета.

Расстояния эти можно определить довольно сложными вычислениями, но тут на помощь приходят мощные компьютеры.

Учёные рассчитывают улучшить и усовершенствовать свою методику. В перспективе она поможет изучению свойств новых, ещё не существующих материалов.

"Например, мы могли бы исследовать, какие квантово-механические эффекты возникают, когда атомы расположены в определённом порядке", — воодушевлён квантовый физик Кэрри Вейднер из Бристольского университета.

То есть понимать, каким получится вещество, можно будет ещё до его синтеза.

Так выглядят атомы под квантовым микроскопом