Ученые впервые зафиксировали движение атомов в четырехмерном пространстве

Группа ученых под руководством Калифорнийского университета впервые зафиксировала движение атомов в четырехмерном пространстве. Открытие противоречит общепринятой теории нуклеации и позволит создать новые материалы и химические вещества, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Переходы из одного состояния вещества в другое, такие как замораживание, таяние или испарение, начинаются с процесса, называемого зародышеобразованием. В ходе него крошечные кластеры атомов или молекул (называемые ядрами) начинают объединяться.

Во время эксперимента исследователи получили совершенно новое представление о зародышеобразовании, которое противоречит общепринятой теории нуклеации: ученые впервые отследили, как атомы перестраиваются в четырехмерном пространстве.

Ученые использовали новейший 3D-электронный микроскоп от Berkeley Lab, чтобы исследовать железо-платиновый сплав, нарезанный на наночастицы шириной около 1/10 000 ширины человеческого волоса. Наночастицы нагрели до 520 °С — при такой температуре они переходили из твердого состояния в жидкое.

Трехмерные изображения были получены через 9, 16 и 26 минут после нагревания. На них исследователи заметили, что ядра образовывали неправильные формы, а не идеально круглые, предсказанные давно существующими теориями. Вместо того, чтобы иметь четкие границы, как ожидалось, расположение атомов было более хаотичным вблизи поверхности.

Это действительно новаторский эксперимент — мы не только обнаружили и идентифицировали отдельные атомы с высокой точностью, но и впервые отследили их движение в 4D.

Джианвей Мяо, ведущий автор исследования

Ранее исследователи из Йокогамского национального университета безопасно телепортировали квантовую информацию в пределах алмаза. Работа позволит ускорить разработку квантовых систем для хранения конфиденциальной информации.

Источник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *