Första 3d-bilden av atomernas position

2015-09-23 13:03  
3d-bilden visar atomstrukturen i en bit wolfram där 3 769 atomer i nio lager är med. Foto: UCLA

Nu kan forskare för första gången se hur individuella atomer är positionerade i förhållande till varandra.

Forskare vid det amerikanska universitetet UCLA har med avancerad mikroskopteknik lyckat framställa en bild av atomstrukturen i ett material där de enskilda atomernas exakta läge visas i tre dimensioner.

Enligt ett pressmeddelande är det första gången en sådan bild kunnat visas.

Bilden och den exakta positionsangivelsen kan användas för att att hitta defekter som frånvaron av en enskild atom vilket kan försvaga ett material vilket kan vara en fara när materialet används i exempelvis en jetmotor.

Bilden som nu publicerats är resultatet av en elektronmikroskopundersökning där en bit wolfram "belyses" av elektronstrålar. Genom att mäta hur många elektroner som interagerar med atomerna kan man bestämma materialets struktur.

Men en sådan skanning ger bara en tvådimensionell avbildning. Därför gjordes 62 avbildningar där wolframbiten vreds några grader mellan varje exponering. Data från dessa sammanställdes sedan via en datoralgoritm till en tredimensionell bild där precisionen i de enskilda atomernas position anges till 19 biljondelar av en meter.

Nackdelen med metoden är att den upprepade elektronstrålningen kan skada det undersökta materialet. Dessutom tar den tid då forskarna tvingas vänta i flera minuter mellan varje exponering för att laboratorieutrustningen ska stabiliseras.

Den bild som forskarna fick fram visar en 3d-modell bestående av 3 769 atomer i nio lager. I det sjätte lagret upptäcktes en defekt som antingen är ett hål i atomlagret eller en "förorening" där en atom av ett annat ämne som exempelvis kol smugit sig in.

Oavsett vad som orsakade defekten är det viktiga att den kunde upptäckas, skriver universitetet.

Nu ska forskarna gå vidare och undersöka atomstrukturen i bland annat magnetiska material vilket kan ge en förståelse av viktiga materials olika egenskaper på den mest grundläggande nivån.

Jan Melin

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt