সিঙ্ক্রোট্রন এক্স-রে একটি একক পরমাণুর ছবি দেয় – পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

সিনক্রোট্রন এক্স-রে স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপির রেজোলিউশন প্রথমবারের মতো একক-পরমাণুর সীমাতে পৌঁছেছে, গবেষকদের নতুন কাজের জন্য ধন্যবাদ আরগনে জাতীয় পরীক্ষাগার মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে. অগ্রগতির চিকিৎসা ও পরিবেশগত গবেষণা সহ বিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব পড়বে।

"এক্স-রেগুলির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি হল উপাদানগুলিকে চিহ্নিত করা," গবেষণা সহ-নেতা ব্যাখ্যা করেন দেখেছি ওয়াই হ্লা, Argonne পদার্থবিদ এবং অধ্যাপক এ ওহাইও বিশ্ববিদ্যালয়. "রেন্টজেন দ্বারা 128 বছর আগে এটির আবিষ্কারের পর থেকে, এটি প্রথমবার যে তারা শুধুমাত্র একটি পরমাণুর চূড়ান্ত সীমাতে নমুনাগুলিকে চিহ্নিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।"

এখন অবধি, সবচেয়ে ছোট নমুনার আকার যা বিশ্লেষণ করা যেতে পারে তা ছিল একটি অ্যাটোগ্রাম, যা প্রায় 10,000 পরমাণু। এর কারণ হল একটি একক পরমাণু দ্বারা উত্পাদিত এক্স-রে সংকেত অত্যন্ত দুর্বল এবং প্রচলিত ডিটেক্টর এটি সনাক্ত করার জন্য যথেষ্ট সংবেদনশীল নয়।

উত্তেজনাপূর্ণ কোর-স্তরের ইলেকট্রন

তাদের কাজে, যা গবেষকরা বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করেছেন প্রকৃতি, তারা লোহা বা টার্বিয়াম পরমাণু ধারণকারী নমুনায় এক্স-রে-উত্তেজিত ইলেকট্রন সনাক্ত করতে একটি প্রচলিত এক্স-রে ডিটেক্টরে একটি তীক্ষ্ণ ধাতব টিপ যুক্ত করেছে। টিপটি নমুনার ঠিক 1 এনএম উপরে স্থাপন করা হয়েছে এবং উত্তেজিত ইলেকট্রনগুলি হল কোর-লেভেল ইলেকট্রন - মূলত প্রতিটি উপাদানের জন্য অনন্য "আঙ্গুলের ছাপ"। এই কৌশলটি সিঙ্ক্রোট্রন এক্স-রে স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপি (SX-STM) নামে পরিচিত।

এসএক্স-এসটিএম এক্স-রে আলোকসজ্জা দ্বারা প্রদত্ত রাসায়নিক সংবেদনশীলতার সাথে স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপির অতি উচ্চ-স্থানীয় রেজোলিউশনকে একত্রিত করে। তীক্ষ্ণ টিপটি নমুনার পৃষ্ঠ জুড়ে সরানো হলে, ইলেকট্রন টিপ এবং নমুনার মধ্যবর্তী স্থানের মধ্য দিয়ে একটি কারেন্ট তৈরি করে। টিপটি এই স্রোত সনাক্ত করে এবং মাইক্রোস্কোপ এটিকে একটি ছবিতে রূপান্তরিত করে যা টিপের নীচে পরমাণুর তথ্য সরবরাহ করে।

"প্রাথমিক প্রকার, রাসায়নিক অবস্থা এবং এমনকি চৌম্বকীয় স্বাক্ষরগুলি একই সংকেতে এনকোড করা হয়," Hla ব্যাখ্যা করে, "তাই যদি আমরা একটি পরমাণুর এক্স-রে স্বাক্ষর রেকর্ড করতে পারি, তাহলে এই তথ্যটি সরাসরি বের করা সম্ভব।"

একটি পৃথক পরমাণু এবং এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করতে সক্ষম হওয়া নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে সংযুক্ত বৈশিষ্ট্য সহ উন্নত উপকরণগুলির ডিজাইনের অনুমতি দেবে, অধ্যয়নের সহ-নেতা যোগ করেছেন ভলকার রোজ. "আমাদের কাজে, আমরা টের্বিয়াম ধারণকারী অণুগুলি দেখেছি, যা বিরল-পৃথিবীর উপাদানগুলির পরিবারের অন্তর্গত, হাইব্রিড এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে বৈদ্যুতিক মোটর, হার্ড ডিস্ক ড্রাইভ, উচ্চ-পারফরম্যান্স ম্যাগনেট, উইন্ড টারবাইন জেনারেটর, মুদ্রণযোগ্য ইলেকট্রনিক্সের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এবং অনুঘটক। এসএক্স-এসটিএম কৌশলটি এখন প্রচুর পরিমাণে উপাদান বিশ্লেষণের প্রয়োজন ছাড়াই এই উপাদানগুলিকে অন্বেষণ করার একটি উপায় প্রদান করে।"

নতুন কৌশল দ্রুত এবং দক্ষতার সাথে রঙিন এক্স-রে ছবি তৈরি করে

পরিবেশগত গবেষণায়, এখন সম্ভাব্য বিষাক্ত পদার্থগুলিকে অত্যন্ত নিম্ন স্তরে চিহ্নিত করা সম্ভব হবে, Hla যোগ করে। "এটি চিকিৎসা গবেষণার ক্ষেত্রেও সত্য যেখানে রোগের জন্য দায়ী জৈব অণুগুলি পারমাণবিক সীমাতে সনাক্ত করা যেতে পারে," তিনি বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

দলটি বলে যে এটি এখন স্পিনট্রনিক এবং কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পৃথক পরমাণুর চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি অন্বেষণ করতে চায়। "এটি একাধিক গবেষণা ক্ষেত্রকে প্রভাবিত করবে, ডেটা স্টোরেজ ডিভাইসে ব্যবহৃত চৌম্বকীয় মেমরি থেকে, কোয়ান্টাম সেন্সিং এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং নামে কিন্তু কয়েকটি," Hla ব্যাখ্যা করে।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। মোটরগাড়ি / ইভি, কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/synchrotron-x-rays-image-a-single-atom/