محققان آزمایشگاه بروخاون، موفق به توسعه‌ی روش جدیدی برای تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی شده‌اند که می‌تواند به‌طور همزمان از یک تک‌اتم قرار گرفته روی یک سطح و ساختار درونی آن سطح تصویر بگیرد.
تصویربرداری همزمان از سطح و درون ماده
|
محققان آزمایشگاه ملی بروخاون با همکاری همتایان خود در شرکت هیتاچی موفق به ارائه‌ی |
|
|
| رهبر این گروه تحقیقاتی معتقد است که با به تصویر کشیدن اتم‌ها، دانش ما درباره‌ی نقش آنها در فناوری نانو و تحقیقات مرتبط با انرژی، دستخوش تغییرات اساسی می‌گردد، به‌خصوص در مورد اتم‌هایی که در سطح مواد قرار دارند؛ جایی که واکنشهای شیمیایی رخ میدهد. او می‌گوید: «با روش جدیدی که ما ارائه کردیم می‌توان برای اولین بار مستقیماً هم یک اتم را در سطح ماده دید و هم اتمهای دیگر را در بدنه‌ی آن ماده مشاهده کرد، که این کار اطلاعاتی درباره‌ی چیدمان اتمی و وضعیت پیوندها در آن ماده را به ما میدهد، همچنین این اطلاعات می‌تواند سایت‌های فعال در سطح ماده را تعیین کرده، عملکرد مواد را در مقیاس نانو برای کاربردهایی نظیر تبدیل انرژی هدررفته یا انرژی شیمیایی به الکتریسیته مشخص کند. همانند دیگر میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی، در این ابزار جدید به بخش کوچکی از سطح نمونه، پرتو الکترونی متمرکزشده، تابانده می‌شود و الکترون‌های ثانویه‌ی منتشرشده از سطح جمع‌‌آوری می‌گردد که در نهایت ساختار و توپوگرافی بخش اسکن‌‌شده، مشخص می‌شود. یکی از مشکلات تصویربرداری SEM ، نبود بزرگ‌نمایی مطلوب به‌دلیل انحراف موجود در لنزهای آن است که در این روش جدید با استفاده از یک اصلاح‌کننده‌ی پرتو، علاوه بر افزایش بزرگ‌نمایی، درخشندگی تصویر نیز بیشتر شده‌‌است. علاوه بر این در این ابزار جدید از اپتیک‌های الکترونی ویژه‌ای استفاده شده که الکترون‌های ثانویه را به‌‌سمت شناساگر سوق میدهد، با این کار بزرگ‌نمایی چهار برابر بیشتر شده و میزان آن به زیر یک‌دهم نانومتر رسیده‌‌است (ایجاد امکان رؤیت تک اتم). شناساگرهایی نیز در زیر نمونه قرار داده شده‌‌است که الکترون‌های عبوری را جمع‌‌آوری و امکان به تصویر کشیدن جزئیات ساختاری ماده را فراهم می‌کند. داشتن همزمان اطلاعات درباره‌ی سطح و درون ماده، دانشمندان را قادر می‌سازد تا درباره‌ی ارتباط موجود میان این دو بخش درک بهتری داشته باشند |
