новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Новая методика распознает электронные свойства атомов


18.12.2010
средняя оценка статьи - 4.5 (2 оценок) Подписаться на RSS

Новая методика низковольтной электронной микроскопии (low voltage electron microscopy technique) позволяет исследователям не только различать атомы, принадлежащие разным химическим элементам, но и распознать атомы одного и того же химического элемента в различном электронном состоянии.

Разработавшие методику исследователи уверяют, что она может найти широкое применение для анализа тонкой структуры наноматериалов и важных биологически активных элементов.



Новая методика позволяет различать атомы, образовывающие различное количество химических связей. (Рисунок из Nature Chem., 2010, DOI: 10.1038/nature09664)

Казу Суенага (Kazu Suenaga) и Масанори Косино (Masanori Koshino) использовали низковольтный сканирующий просвечивающий микроскоп (low voltage, scanning transmission electron microscope) для изучения атомов углерода в графене. Измеряя потери энергии, связанные с взаимодействием электронов с отдельными атомами, они смогли определить, связан ли зондируемый атом углерода с одним атомом, двумя или тремя.

Для изучения отдельных атомов исследователи использовали зонд диаметром всего в 0.1 нм. В прошлом, используя более старые подходы, можно было проследить зоны, в которых содержится от тысяч до миллионов атомов, новый подход позволяет различать отдельные атомы.

Ранее достичь такого разрешения удавалось лишь при использовании больших и мощных электронных микроскопов, в которых применялось высокое напряжение для ускорения, такое напряжение могло повредить анализируемый образец и исказить отображаемую картину. Однако низковольтное устройство Суенаги и Косино (рабочее напряжение 60 кВ) смогло обеспечить необходимую для микроскопии высокого разрешения длину волны в пучке электронов, который не повреждал исследуемый образец.

Стефен Пенникук (Stephen Pennycook), специалист по электронной микроскопии из Национальной Лаборатории Оак Ридж (Теннесси, США) отмечает, что хотя ранее сообщалось о распознавании отдельных атомов различных химических элементов с помощью подобных методик, работа Суенаги и Косино является первым примером, когда атомам одного элемента, находящимся в различном валентном состоянии соотносятся различные сигналы. Он добавляет, что изучение материала с помощью нового метода можно сравнить с поочередным – одна за другой изучением химических связей в веществе.

Пратиба Гай (Pratibha Gai), руководитель отдела электронной микроскопии в Университете Йорка заявляет, что результаты работы японских исследователей впечатляют. Он полагает, что новый метод должен использоваться для изучения других наносистем, а не только графена.

Сам Суенага соглашается с большим значением его разработок для изучения атомной структуры наноустройств, однако говорит, что на настоящее время планирует использовать методику для решения других задач. Одним из таких применений может быть определение активных атомов в индивидуальных молекулах – это необходимо для установления их реакционной способности. Ранее индексы реакционной способности можно было определить только с помощью квантово-химических расчетов, которые требуют больших затрат времени и вычислительных ресурсов в особенности для таких больших соединений, как белки. Другая идея японских исследователей – определить с помощью новой методики почему в солнечных батареях различные атомы кремния проявляют различную активность.

Источник: Nature Chem., 2010, DOI: 10.1038/nature09664

метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #реакционноспособные частицы, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Новая методика распознает электронные свойства атомов"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVIII
Контактная информация