美国科学家首次拍摄到单原子 X 射线信号

美国的科研团队在材料检测领域取得了一项具有里程碑意义的成果。来自美国俄亥俄大学、阿贡国家实验室、伊利诺伊大学芝加哥分校等的科学家们,首次成功拍摄到了单原子 X 射线信号。

由于单个原子产生的 X 射线信号极其微弱,传统探测器的灵敏度根本无法检测到。为了攻克这一难题,研究团队在传统的 X 射线探测器上添加了一个锋利的金属尖端,并将探测器放置在待研究样品上方仅 1 纳米处。当锐利的尖端在样品表面移动时,电子穿过尖端和样品之间的空间产生电流,从而检测到每个元素独特的 “指纹”,将扫描隧道显微镜的超高空间分辨率与强 X 射线照明提供的化学灵敏度完美结合。

这一突破性的成就有望彻底改变人们检测材料的方法。在过去,材料检测往往只能停留在宏观层面,无法深入到原子水平了解材料的微观结构和性质。而现在,通过拍摄单原子 X 射线信号,科学家们可以更加精确地分析材料的组成和结构,为材料科学的研究提供了强大的工具。

例如,在半导体材料的研究中,精确了解原子层面的结构对于开发高性能的芯片至关重要。通过这项技术,科学家们可以更好地控制材料的生长和掺杂,提高芯片的性能和可靠性。在新材料的研发方面,也能够帮助研究人员更快地发现具有特殊性能的材料,加速新材料的应用和推广。

这项研究成果于今年 6 月公布,它标志着材料检测技术进入了一个新的时代。随着相关技术的不断发展和完善,我们期待在更多领域看到它带来的积极影响,为推动科学技术的进步和人类社会的发展做出更大的贡献。

 


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