Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

17.04.2018
15:13

Создано новое экзотическое состояние материи

17.04.2018
15:10

Найдены сокровища таинственно исчезнувшего короля викингов

17.04.2018
15:04

Доказана возможность существования вымерших разумных существ

16.04.2018
21:30

Ученые объяснили «парадокс планктона»

16.04.2018
21:26

Физики впервые получили металлический кремний при атмосферном давлении

16.04.2018
21:20

Астрофизики говорят о звезде, способной погубить всю Солнечную систему

16.04.2018
18:35

Ученые предполагают наличие жизни на спутнике Сатурна

16.04.2018
17:22

Сложные облака Юпитера

16.04.2018
17:20

"Хаббл" обнаружил кольцо Эйнштейна в скоплении галактик SDSS J0146-0929

16.04.2018
17:17

Ученые разработали новый способ изменять свойства двуслойного графена

16.04.2018
16:31

Ученые снова обвинили проксиму Центавра в невозможности жизни на ее планете

16.04.2018
16:09

Просвечивающий электронный микроскоп научили голографии

    Немецкие исследователи усовершенствовали метод просвечивающей электронной микроскопии, включив в рассмотрение не только амплитуду, но и фазу волновых функций проходящих через образец электронов. Другими словами, ученые записывали не фотографию, а голограмму образца, а затем восстанавливали с помощью компьютерного моделирования его исходную структуру. Это позволило физикам устранить искажения и разглядеть локальную структуру образца. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.

    Электронные микроскопы бывают двух типов — сканирующие (растровые) или просвечивающие. В растровых микроскопах (РЭМ) изображение создается так: на поверхности экспериментального образца фокусируют тонкий электронный луч, который выбивает из нее различные частицы (фотоны, электроны или что-то еще), затем всевозможные датчики ловят их, и на основании собранных данных восстанавливается исходная картина. Отдаленно это напоминает принцип работы старых телевизоров с электронно-лучевой трубкой, только в них выбиваемые фотоны никто не собирает. Принцип работы просвечивающих микроскопов (ПЭМ), наоборот, больше напоминает обычные, оптические микроскопы: здесь образец просвечивают электронным пучком, затем регистрируют полученное изображение на фотопленке или ПЗС-матрице и восстанавливают по нему исходную структуру. Поскольку длина волны у электрона значительно меньше, чем у фотона, ПЭМ позволяют получить существенно большее разрешение — например, с их помощью можно разглядеть отдельные атомы.

    К сожалению, просвечивающая электронная микроскопия страдает от ряда недостатков. Изображение, которое создают проходящие через образец электроны, искажается из-за хроматических аббераций системы фокусирующих линз, вибраций установки, внешних электромагнитных полей и других негативных факторов. Чтобы корректно учесть эти искажения, ученые строят численную модель, которая описывает конкретную установку и конкретный образец, и пытаются подобрать ее параметры таким образом, чтобы рассчитанная и измеренная картины совпали. Это так называемый метод прямого моделирования (forward modeling approach). К сожалению, такой подход осложняется тем, что исходные параметры образца — например, наклон или толщина отдельных его мелких областей — изначально неизвестны, а параметры установки могут меняться в ходе эксперимента — например, из-за вибраций, полностью избавиться от которых нельзя. В результате точность ПЭМ значительно снижается по сравнению с теоретическим пределом.

    Тем не менее, здесь есть одна лазейка. Обычно просвечивающие микроскопы регистрируют только амплитуду волны, но не ее фазу (такую установку проще построить). В то же время, фаза волновой функции электронов очень чувствительна к локальным характеристикам образца, например, к плотности заряда или намагниченности. Следовательно, если применить в ПЭМ методы электронной голографии, то есть записывать не только амплитуду, но и фазу просвечивающих волн, можно будет значительно увеличить точность измерений.

    Группа ученых под руководством Флориана Винклера (Florian Winkler) успешно реализовала этот способ на практике. Для этого они просвечивали тонкую (толщиной около четырех нанометров) «чешуйку» из диселенида вольфрама WSe2 пучком электронов, который разделялся и затем снова рекомбинировал, чтобы создать интерференционную картину (off-axis electron holography). Рабочее напряжение микроскопа составляло примерно 80 киловольт. Затем исследователи восстанавливали исходную структуру образца с помощью написанной ими программы.

    Для удобства программа разделала различные вклады в амплитуду и фазу коэффициентов Фурье, а для оценки правдоподобности симуляции использовала специальную «функцию стоимости», которая равнялась нулю при условии полного совпадения рассчитанной и измеренной картин. Чтобы ускорить расчеты, ученые использовали симплекс-метод, в котором многомерный тетраэдр (симплекс) все сильнее и сильнее «стягивается» вокруг точки минимума «функции стоимости». Рассеивающий потенциал атомов образца рассчитывался с помощью теории функционала плотности (DFT), а затем использовался для нахождения волновых функций пролетевших через него электронов. В целом, на обсчитывание области размером 2×2 нанометра у стандартного компьютерного процессора уходило около двух с половиной минут.

    В результате ученым удалось восстановить исходную структуру образца, то есть подобрать его параметры таким образом, чтобы рассчитанная дифракционная картина практически в точности совпала с реальной. Важно, что помимо общих для всей «чешуйки» параметров, таких как поглощающая способность, исследователям также удалось разглядеть ее локальную структуру — например, заметить изгибы «чешуйки», которые выражались в изменении фазы волновых функций ее атомов. Кроме того, с помощью разработанного метода ученым удалось увидеть и устранить влияние аббераций на конечное изображение.

    Стоит заметить, что ученые и раньше пытались использовать электронную голографию, чтобы улучшить работу ПЭМ, однако во всех предыдущих попытках результаты численного моделирования расходились с наблюдаемой картиной. На этот раз ученым впервые удалось добиться практически идеального совпадения модели и эксперимента.

    В ноябре прошлого года группа химиков из США, Италии и Нидерландов впервые смогла записать слияние двух органических нанокапель на видео, используя методы просвечивающей электронной микроскопии. Также мы писали, как просвечивающуе электронные микроскопы применяют для определения изотопного распределения химических элементов в материале или для измерения спинового состояния отдельных атомов железа или хрома, встроенных в графеновую решетку.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/04/16/TEM-hologram

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

16.04.2018
15:33

Фоновое «жужжание» космоса может указывать на скрытые черные дыры

16.04.2018
15:30

Однажды в грозовую бурю

16.04.2018
15:26

Вирусы могут стать новым трендом в астробиологии

16.04.2018
15:24

Планеты типа Татуина могут быть вытолкнуты из своих систем звездами

16.04.2018
15:19

Новый «охотник за планетами» НАСА отправляется в космос сегодня

16.04.2018
15:14

Выбор места для строительства 30-метрового телескопа пока откладывается

16.04.2018
14:26

Снимок: «Хаббл» наблюдает массивное скопление галактик

16.04.2018
14:21

В Индии построят крупнейший в мире солнечный парк на 5 ГВт

<< 71|72|73|74|75|76|77|78|79|80 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList SpyLOG