Пикотехнологии: новый рубеж

 


Исследовательская группа из немецкого института Forschungszentrum Jülich под руководством Кнута Урбана (Knut Urban), директора Центра имени Эрнста Руске (Ernst Ruska-Centre), смогла получить с помощью новой методики электронной микроскопии изображение кристаллической решетки с рекордным разрешением – 38 пикометров, или 0,038 нанометра.

Беспрецедентное разрешение позволило не только получить высококачественные изображения отдельных атомов, но и наглядно показать их смещение в узлах решетки, обусловленное различной поляризацией. Размер отдельного атома составляет примерно 100 пикометров (пм) в поперечнике.

Особенности методики электронной микроскопии ультравысокого разрешения не приводятся; сообщается, что достичь его удалось благодаря устранению аберраций оптической системы. При этом пространственное разрешение может достигать нескольких пм, а энергетическое – сотни микроэлектрон-вольт.

В частности, с помощью нового микроскопа была исследована структура атомов на границе раздела зерен сверхпроводника Yba2Cu3O7. На этой границе меняется плоскость поляризации атомов, расположенных в различных зернах.

Местоположение атомов удалось восстановить по полученным в ходе наблюдений данным о волновых функциях электронов их оболочек.

Оказалось, что атомы бария, иттрия и меди вследствие поляризации систематически смещаются относительно оптимальных положений в идеальной кристаллической решетке. Смещение этот составляет всего единицы пикометров, однако оно может помочь объяснить ряд известных свойств сверхпроводников – в частности, аттенюацию при пересечении потоком электронов границ зерен материала.

Данный эффект, нежелательный в сверхпроводниках, нашел применение в создании сверхпроводящих SQUID-детекторов, отличающихся очень высокой чувствительностью.


Источник: CNews.ru