محققان اتریشی نشان دادند که می‌توان از میکروسکوپ SEM برای تفکیک ایزوتوپ‌های اتم کربن در یک نمونه استفاده کرد. آنها این کار را با دقت نانومتری انجام دادند و در حال ثبت پتنت این روش هستند. یکی از مزیت‌های این روش، غیرتهاجمی بودن آن است یعنی نیاز به تخریب نم
چگونه با SEM، ایزوتوپ‌های اتم‌ها را از هم تفکیک کنیم؟
اتم‌های بسیاری در طبیعت وجود دارند که دارای ایزوتوپ‌های مختلفی هستند. در مورد کربن، به ازای ۹۹ اتم کربن با عدد اتمی ۱۲، تنها یک اتم با عدد اتمی ۱۳ وجود دارد. اختلاف این دو نوع اتم، در یک نوترون بیشتر در هسته است. می‌توان ترکیبات را به‌گونه‌ای سنتز کرد که یک گونه از ایزوتوپ‌ها سهم بیشتری داشته باشند.
بسیاری از دانشمندان به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در این حوزه هستند تا بتوانند روش‌های سنتز خود را بهبود دهند. در حال حاضر روش‌های متعددی برای اندازه‌گیری نسبت ایزوتوپ‌ها وجود دارد که تمامی آنها وابسته به تخریب نمونه هستند که این موضوع موجب می‌شود تا قدرت تفکیک این فرآیندها در حد چند صد نانومتر محدود باشد.
یانی کوتاکوسکی از محققان دانشگاه وین اخیرا روشی جدید برای این کار ارائه کرده است. او با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مقدار ایزوتوپ‌ها را با دقت نانومتری روی یک نمونه گرافن اندازه‌گیری کرده است. این گروه برای این کار از اختلاف جرم اتم‌های کربن ۱۲ و ۱۳ استفاده کرده است. در واقع محققان این پروژه از الکترون‌ها برای توزین اتم‌ها استفاده کردند. برای این کار پژوهشگران از ترکیب مدل‌سازی نظری و انجام آزمایش استفاده کردند. تفاوت جرم میان دو نوع کربن موجب می‌شود تا رفتار آنها در برابر تابش الکترون متفاوت باشد و از این تفاوت می‌توان برای اندازه‌گیری جرم ماده استفاده کرد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه nature communication منتشر شده‌است. در این مقاله محققان به بررسی روش‌های پیشین برای اندازه‌گیری پرداخته‌اند و در نهایت روش پیشنهادی خود را نیز ارائه کرده‌اند.
نتایج این پروژه نشان می‌دهد که می‌توان با استفاده از میکروسکوپ SEM تفاوت میان ایزوتوپ‌های مختلف کربن را از هم تشخیص داد. البته این کار در حال حاضر برای گرافن انجام شده اما می‌توان از آن برای مواد دو بعدی دیگر استفاده کرد.
این گروه در حال حاضر در حال ثبت پتنت مربوط به این روش هستند. در این روش بدون تخریب نمونه، تنها با استفاده از میکروسکوپ می‌توان ایزوتوپ‌ها را در ماده جامد شناسایی کرد.
یانی کوتاکوسکی از محققان دانشگاه وین اخیرا روشی جدید برای این کار ارائه کرده است. او با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مقدار ایزوتوپ‌ها را با دقت نانومتری روی یک نمونه گرافن اندازه‌گیری کرده است. این گروه برای این کار از اختلاف جرم اتم‌های کربن ۱۲ و ۱۳ استفاده کرده است. در واقع محققان این پروژه از الکترون‌ها برای توزین اتم‌ها استفاده کردند. برای این کار پژوهشگران از ترکیب مدل‌سازی نظری و انجام آزمایش استفاده کردند. تفاوت جرم میان دو نوع کربن موجب می‌شود تا رفتار آنها در برابر تابش الکترون متفاوت باشد و از این تفاوت می‌توان برای اندازه‌گیری جرم ماده استفاده کرد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه nature communication منتشر شده‌است. در این مقاله محققان به بررسی روش‌های پیشین برای اندازه‌گیری پرداخته‌اند و در نهایت روش پیشنهادی خود را نیز ارائه کرده‌اند.
نتایج این پروژه نشان می‌دهد که می‌توان با استفاده از میکروسکوپ SEM تفاوت میان ایزوتوپ‌های مختلف کربن را از هم تشخیص داد. البته این کار در حال حاضر برای گرافن انجام شده اما می‌توان از آن برای مواد دو بعدی دیگر استفاده کرد.
این گروه در حال حاضر در حال ثبت پتنت مربوط به این روش هستند. در این روش بدون تخریب نمونه، تنها با استفاده از میکروسکوپ می‌توان ایزوتوپ‌ها را در ماده جامد شناسایی کرد.
