روش جدیدی در تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی با ولتاژ کم ارائه شده‌است که با آن می‌توان اتم‌های مختلف یک ماده را از هم تشخیص داد، همچنین امکان تفکیک اتم‌های یکسان یک عنصر که در حالت‌های الکترونیکی مختلف هستند، وجود خواهد داشت.
تصویربرداری از اتم‌های منفرد
روش جدیدی در تصویربرداری با میکروسکوپ
الکترونی با ولتاژ کم ارائه شده‌است که با آن می‌توان اتم‌های مختلف یک
ماده را از هم تشخیص داد، همچنین امکان تفکیک اتم‌های یکسان یک عنصر که در
حالت‌های الکترونیکی مختلف هستند، وجود خواهد داشت.
پژوهشگران مؤسسه‌ی ملی فناوری و علوم صنایع پیشرفته در ژاپن، با استفاده از
یک میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی با ولتاژ کم (Stem) اتم‌های کربن را در
گرافن مورد بررسی قرار دادند. با اندازه‌گیری انرژی از دست رفته الکترون،
بعد از برخورد با یک اتم منفرد، آنها توانستند که بگویند آیا اتم کربن با
یک، دو یا سه پیوند به دیگر اتم‌های متصل است. آنها برای این که روی یک اتم
منفرد زوم کنند از یک پیمایشگر با قطر ۰٫۱ نانومتر استفاده کردند. پیش از
این، اگر شما می‌خواستید از دیگر روش‌ها استفاده کنید، باید از طیف‌سنجی
روی ناحیه‌ای با ۱۰۰۰ یا یک میلیون اتم استفاده می‌کردید، اما حالا تنها با
استفاده از یک پیمایشگر می‌توان روی تنها یک اتم مطالعه کرد.
برای مطالعه‌ی تک اتم، معمولاً نیاز به
میکروسکوپ‌های الکترونی قوی و بزرگ با ولتاژ شتاب‌دهی بسیار بالاست که ممکن
است به نمونه آسیب بزند؛ اما این گروه تحقیقاتی با استفاده از میکروسکوپی
با ولتاژ پایین (۶۰kV) که الکترون‌هایی با طول موج کوتاه ایجاد می‌کند،
توانستند این طیف‌سنجی را با قدرت تفکیک بالا انجام دهند، بدون اینکه سطح
نمونه آسیبی ببیند.
استفان پنیکوک، محقق آزمایشگاه ملی اوک ریج، می‌گوید که پیش از این شناسایی
عنصری تک اتم با استفاده از این روش را محققانی دیگر گزارش داده بودند؛
اما این اولین باری است که پیک‌های طیفی ویژه از اتم‌های مشخص گرفته می‌شود.
او می‌افزاید که این روش مانند این است که شما پیوندها را یک به یک مشاهده
کنید.
پراتیبها گای، رئیس بخش میکروسکوپ الکترونی در دانشگاه یورک می‌گوید که این
نتایج بسیار جالب توجه است، توانایی ضبط اطلاعاتی که از سیگنال‌های بسیار
ضعیف و ناپایدار نشأت می‌گیرند، شاهکار درخور توجهی است. به اعتقاد وی، این
روش باید روی نانومواد دیگر نیز قابل استفاده باشد. محققان می‌گویند که
بررسی ساختار نانوادوات در مقیاس اتمی هر روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. هم‌اکنون
این گروه با ارائه‌ی این روش به‌دنبال مشخص کردن اتم‌های فعال در تک‌مولکول‌ها
هستند تا بتوانند چگونگی انجام واکنش‌های شیمیایی را پیش‌بینی کنند. پیش از
این، این کار تنها با محاسبات تئوریک امکان‌پذیر بود که کاری زمان‌بر در
مولکول‌های بزرگ نظیر پروتئین‌ها محسوب می‌شد. ایده‌ی دیگر این است که از
روش ارائه‌شده در این پروژه برای درک بهتر دلیل عملکرد ضعیف برخی از اتم‌های
سیلیکون در پیل‌های خورشیدی استفاده کرد.
