Новости химической науки > Теперь можно разглядеть и легкие атомы

Незначительная настройка простых инструментов позволяет сделать атомы водорода «видимыми» для электронной микроскопии.

Если Вы думаете, что отображение индивидуальных атомов с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM) невозможно, подумайте еще раз. Исследователи из Калифорнии сообщают о своем успехе в этом предприятии, длительное время казавшемся неосуществимым. Более того, эксперимент по получению изображений легких атомов был проделан с помощью обычного ТЕМ-микроскопа.

Очевидное невероятно: методика ТЕМ позволяет при комнатной температуре наблюдать индивидуальные атомы водорода (голубые) и индивидуальные атомы углерода (желтый, в центре) а подложке из графена. На краях видны «грозди» аморфного углерода. (Рисунок из Nature 2008, 454, 319)

Ключом для успеха нового метода микроскопии является природа материала, использующегося в качестве носителя визуализируемых атомов. Исследователи под руководством Алекса Цеттля (Alex Zettl) из Университета Калифорнии разработали простой метод получения и хранения чистых образцов графена, прозрачного в условиях эксперимента исследователей.

Используя графен в качестве подложки, исследователи получили непосредственное изображение индивидуальных атомов водорода и углерода, адсорбировавшихся на пленке графена из остаточных газов, содержащихся в вакуумной системе ТЕМ-микроскопа. Исследователям также удалось получить ТЕМ-образы углеродных цепей, и, даже, снять «видео», позволяющее наблюдать поведение легких атомов и молекулярных фрагментов в режиме реального времени, что сможет дать исследователям новые инструменты для прямого наблюдения динамического поведения сложных систем.

Трудности в наблюдении индивидуальных атомов (особенно с небольшой атомной массой) заключается в том, что эти объекты плохо рассеивают электронный пучок TEM. Интенсивность рассеянного пучка настолько мала, что детали, содержащие информацию об изучаемом образе, обычно теряются среди шумов, уровень которых сравним с уровнем аналитического сигнала. Использование же графеновой подложки позволяет усилить интенсивность пучка рассеянных электронов и получить качественное изображение адсорбированных легких атомов.

Источник: Nature 2008, 454, 319

метки статьи: #аналитическая химия, #физическая химия, #химия поверхности