Μικροσκόπιο φωτογραφίζει ηλεκτρόνια μέσα στα στερεά σώματα

ην πρώτη πραγματική φωτογράφιση των ηλεκτρονίων μέσα σε στερεά σώματα, χάρη σε ένα νέο πολύ ισχυρό μικροσκόπιο, πέτυχαν επιστήμονες από τη Γερμανία και την Κίνα με επικεφαλής έναν Έλληνα φυσικό της διασποράς. Η τεχνική, που είναι εντελώς νέα και χρησιμοποιεί ακτίνες λέιζερ, επιτρέπει για πρώτη φορά να δούμε τα ηλεκτρόνια σε φωτογραφίες.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Ελευθέριο Γουλιελμάκη του Εργαστηρίου Ακραίας Φωτονικής του Πανεπιστημίου του Ρόστοκ και του Ινστιτούτου Κβαντικής Οπτικής Μαξ Πλανκ στο Γκάρτσινγκ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature». Το επίτευγμα αναμένεται σταδιακά να επηρεάσει διάφορους τομείς, όπως οι επιστήμες των υλικών, της χημείας, των υπολογιστών, των ηλεκτρονικών κ.ά.

Τα μικροσκόπια του ορατού φωτός μάς επιτρέπουν να δούμε μικροσκοπικά αντικείμενα, όπως τα ζωντανά κύτταρα και το εσωτερικό τους. Όμως, δεν μπορούν να διακρίνουν τα ηλεκτρόνια μέσα στα άτομα της στερεής ύλης. Η αιτία είναι ότι το ορατό φως μπορεί να διακρίνει μόνο αντικείμενα ανάλογα σε μέγεθος με το δικό του μήκος κύματος, το οποίο είναι λίγες εκατοντάδες νανόμετρα (εκατομμυριοστά του μέτρου). Όμως, για να γίνουν ορατά τα ηλεκτρόνια, τα μικροσκόπια πρέπει να έχουν δύναμη μεγέθυνσης μεγαλύτερη κατά μερικές χιλιάδες φορές.

Η ερευνητική ομάδα του δρος Γουλιελμάκη, σε συνεργασία με επιστήμονες του Ινστιτούτου Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών στο Πεκίνο, ανέπτυξαν έναν νέο τύπο μικροσκοπίου, το Πικοσκόπιο Φωτός (Light Picoscope), το οποίο ξεπερνά τους έως τώρα περιορισμούς. Το μικροσκόπιο χρησιμοποιεί ισχυρούς παλμούς λέιζερ για να ακτινοβολήσει λεπτά φιλμ κρυσταλλικών υλικών. Οι παλμοί λέιζερ εξαναγκάζουν μερικά ηλεκτρόνια να επιταχύνουν την κίνησή τους και να συγκρούονται με τα υπόλοιπα, εκπέμποντας έτσι αόρατη ακτινοβολία στο υπεριώδες μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, η οποία καταγράφηκε με ειδικούς ανιχνευτές.

Αναλύοντας τις ιδιότητες αυτής της ακτινοβολίας, οι ερευνητές κατάφεραν να συνθέσουν εικόνες των ηλεκτρονίων, οι οποίες απεικονίζουν τον τρόπο που αυτά κατανέμονται μέσα στα άτομα. «Αυτή η διακριτική ικανότητα αρκεί για να φωτογραφίσουμε τα ηλεκτρόνια με υψηλή ανάλυση», δήλωσε στο Αθηναϊκό-Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων ο κ. Γουλιελμάκης.

Ουσιαστικά, οι ισχυροί παλμοί λέιζερ υποχρεώνουν τα ηλεκτρόνια να γίνουν οι φωτογράφοι του χώρου γύρω τους. Οι εν λόγω φωτογραφίες έχουν ανάλυση λίγων δεκάδων πικομέτρων (περίπου 26), δηλαδή μερικών δισεκατομμυριοστών του χιλιοστού. Τα πειράματα της ομάδας ανοίγουν τον δρόμο για την ανάπτυξη μίας νέας κατηγορίας μικροσκοπίων που βασίζονται στα λέιζερ.

«Στόχος μας είναι να εξοπλίσουμε τους επιστήμονές της χημείας και των υλικών με ένα νέο εργαλείο, που θα τους επιτρέπει να παρατηρούν τον μικρόκοσμο με πρωτοφανή ακρίβεια και έτσι να κατανοήσουν βαθιά τις χημικές και τις ηλεκτρονικές ιδιότητες των υλικών», ανέφερε ο δρ Γουλιελμάκης. «Η λεπτομερή κατανόηση των υλικών αποτελεί θεμέλιο λίθο για την πρόοδο της ηλεκτρονικής επιστήμης, της επιστήμης των υπολογιστών και των επιστημών υγείας. Αυτή η βαθιά κατανόηση, με τη σειρά της, θα επιτρέψει τη δημιουργία νέων υλικών που θα υπηρετούν τον άνθρωπο και που θα σέβονται το περιβάλλον», πρόσθεσε.

Ήδη, οι ερευνητές εργάζονται για τη βελτίωση της τεχνολογίας τους, καθώς σχεδιάζουν να μελετήσουν τα ηλεκτρόνια σε τρεις διαστάσεις και σε μία ευρεία γκάμα υλικών. Επίσης, η ομάδα στοχεύει τώρα να επεκτείνει την τεχνική, ώστε να επιτρέψει την καταγραφή βίντεο που θα απεικονίζει την κίνηση ηλεκτρονίων στα υλικά. «Πρόκειται για έναν πολυπόθητο στόχο της μοντέρνας επιστήμης», καταλήγει ο κ. Γουλιελμάκης.

Πηγή: ΑΠΕ

Τελευταία Ενημέρωση: 05 Φεβρουαρίου 2021 - 20:13

Τελευταιες Ειδησεις

28 Μαρτίου
Επιβραδύνθηκε η περιστροφή της Γης από το λιώσιμο των πάγων
12:33
Ποινή φυλάκισης 2 ετών σε 25χρονο οδηγό για τροχαίο το 2020
12:13
Σε κρίσιμη κατάσταση το θύμα επίθεσης με μαχαίρι σε τρένο του Λονδίνου
11:45
Δεν παραδέχεται ενοχή ο 44χρονος οδηγός για το τετραπλό τροχαίο
11:30
Τμήμα Μετεωρολόγιας 2ο Δελτίο Καιρού 28/3/2024
11:17
Πρόεδρος Χριστοδουλίδης: Προτεραιότητα της κυβέρνησης η βελτίωση της καθημερινότητας των πολιτών
10:43
Προβλήματα στην εξεύρεση εξαρτημάτων για τα αυτοκίνητα
10:37
Πρόταση νόμου ΑΚΕΛ για την καθυστέρηση των προϋπολογισμών
09:57
Οι ΗΠΑ κατέστρεψαν 4 drone των ανταρτών Χούθι
09:53
Οι ουκρανικές ένοπλες δυνάμεις κατέρριψαν 26 ρωσικά drone κατά τη διάρκεια της νύχτας
09:30
Ερωτοκρίτου: Συμπεριφορά που δεν χαρακτηρίζει συντεταγμένο κράτος η καθυστέρηση προϋπολογισμών
09:13
Ορέν Ανόλικ: Ο ναυτικός αποκλεισμός της Γάζας έχει αρθεί μόνο για την Κύπρο
08:57
Όλες οι ειδήσεις

Video on Demand

Η υπηρεσία ΡΙΚFLIX δίνει την ευκαιρία στους τηλεθεατές που κατέχουν έξυπνες τηλεοράσεις οι οποίες υποστηρίζουν την εφαρμογή της υβριδικής τηλεόρασης (HbbTV) με την χρήση του κόκκινου κουμπιού -που βρίσκεται στο κάτω μέρος του τηλεκοντρολ-να μεταφέρονται σε διαδυκτιακό περιβάλλον απο όπου μπορούν να παρακολουθήσουν εταιροχρονισμένα τα προγράμματα του ΡΙΚ.

Όταν κάποιος τηλεθεατής είναι συντονισμένος στις συχνότητες τις Επίγειας Ψηφιακής Πλατφόρμας (DVB-T) του ΡΙΚ και παρακολουθεί ΡΙΚ 1 , ΡΙΚ 2 ή ΡΙΚHD και ο δέκτης του υποστηρίζει την εν λόγω εφαρμογή στο κάτω μέρος της οθόνης του θα παρουσιαστέι για λίγα δευτερόλεπτα ένα εικονίδιο που θα τον καλέι να πατήσει το κόκκινο κουμπί. Πατώντας το κόκκινο κουμπί εισέρχεται στην πλατφορμα ΡΙΚFLIX. Σε περίπτωση που ο τηλεθεατής θέλει να επανέλθει στην ζωντανή ροή εκπομπής θα πρέεπι να ξαναπατήσει το κόκκινο κουμπί.