یک گروه تحقیقات ژاپنی برای اولین بار موفق شده‌اند با استفاده از طیف سنجی اشعه ایکس اتم‌های منفرد را مشاهده کنند. برای این کار آنها از شناساگر جدیدی استفاده کردند. هرچند این روش بسیار دشوار است اما قدم بزرگی به‌سوی مطالعه ساختارهای نانومقیاس با استفاده از اشعه ایکس است.
شناسایی اتم‌های منفرد با استفاده از EDX
این که بتوان نشر فوتون‌ها را از یک اتم شناسایی کرد، خود یک گام بزرگ برای مطالعه و تعیین مشخصات ساختارها و ادوات نانومقیاس است. پیش از این بیشتر تمرکزها روی استفاده از طیف سنجی کاهش انرژی الکترونی (EELS ) بوده که با استفاده از آن تک اتم‌های لانتانید و اتم‌های سبک نظیر کربن شناسایی شده‌اند. در این روش تنها برخی عناصر قابل شناسایی خواهند بود که دلیل آن استفاده از پرتو پرانرژی و احتمال آسیب دیدن نمونه است. با استفاده از EELS فلزات نجیب نظیر طلا و پلاتین را نمی توان مطالعه کرد که این موضوع اشکال بزرگی در این مسیر قلمداد می‌شود.
طیف سنجی اشعه ایکس تفرق انرژی (EDX) روش مناسبی برای تعیین مشخصات مواد است محققان رغبت چندانی برای استفاده از آن برای شناسایی تک اتم‌ها ندارند زیرا به‌دست آوردن یک طیف نشر نوری خوب از آن بسیار دشوار است.
پژوهشگران شرکت ژئول با همکاری محققانی از دانشگاه کیوشو با استفاده از EDX موفق شدند اتم‌های منفرد اربیوم را مشاهده کنند که این کار با استفاده از برانگیختگی و شناساگرهای پیشرفته مورد استفاده آنها صورت گرفت.
سونوگا و همکارانش روی فلورین‌های فلزی مطالعه می‌کنند، آنها روی ساختاری موسوم به پوسته نخود اربیوم تحقیقات خود را دنبال می‌کنند. این مواد همانند دانه‌های نخود درون پوسته‌اش به‌صورت ردیفی قرار دارند به‌طوری که درون هر قفس ۸۲ کربنی، یک اتم اربیوم قرار دارد. نظم این ساختار بسیار جالب توجه است به‌طوری که هر اتم با اتم مجاورش ۱ نانومتر فاصله دارد بنابراین در طیف اشعه ایکس قابل مشاهده هستند.
این گروه تحقیقاتی پرتوالکترونی را روی یک اتم اربیوم متمرکز کردند و در نهایت با این کار موجب برانگیختگی آن شدند در نتیجه این برانگیختگی، پرتوهای اشعه ایکس از آن ساطع شد. یک شناساگر SDD برای جذب و آشکار کردن این پرتوها به‌کار گرفته شد. شناساگرهای معمولی کارایی چندانی ندارند زیرا پرتوهای اشعه ایکس در تمام جهات پخش می‌شوند و این شناساگرها تنها بخشی از آن را جمع‌آوری می‌کنند اما این شناساگر جدید چندین برابر قوی‌تر از شناساگرهای معمولی کارایی دارد.
