NaukaOgólne

Atomy w 4D

Naukowcy po raz pierwszy w historii uchwycili atomowe ruchy w czterech wymiarach, czyli w przestrzeni i czasie. Obserwowali proces nazywany nukleacją w trakcie przemian fazowych, wykorzystując zaawansowane narzędzia do obrazowania, dzięki czemu udało się uchwycić te ruchy w taki sposób, jak nigdy dotąd.

Wykorzystując potężny mikroskop elektronowy w Berkeley Lab, naukowcy zastosowali technikę obrazowania nazywaną “atomową tomografią elektronową”. Polegało to na tym, że gdy próbka molekularna obracała się, mikroskop rejestrował trójwymiarowe obrazy atomów wewnątrz próbki, składającej się z nanocząsteczek stopu żelaza i platyny, ogrzewanych do temperatury 520 stopni Fahrenheita, w której zachodzi przejście fazowe. Naukowcy zrobili zdjęcia 3D po 9 minutach, 16 minutach i 26 minutach.

Do tej pory zakładano, że jądra nukleacji są stosunkowo okrągłe i mają ostrą granicę, ale nowa technika obrazowania pokazała, że j przybierały nieregularne kształty. Obrazy wykazały, że każde jądro było tworzone przez zbiór atomów, przyjmujących strukturę nowej fazy, jednak atomy bliżej centrum jąder były bardziej zdezorganizowane niż atomy dalsze. Naukowcy zaobserwowali, że jądra kurczą się, dzielą, łączą się, a nawet znikają w okresie przejścia fazowego.

Zostaw komentarz