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澳门jdb电子游戏:这使得很多之前无法测量的东西可以被测量

时间:2021/5/31 19:55:26   作者:   来源:   阅读:8   评论:0
内容摘要:物理学家组织网近日报道,美国科学家利用电子显微镜像素阵列探测器与更复杂的三维重建算法相结合,使原子观测的分辨率提高了2个数量级,创造了新的纪录。在新技术的帮助下,科学家可以在三维空间中定位单个原子,这对观察半导体、催化剂和量子材料非常重要,并有望在生物医学领域应用。2018年,康奈尔大学的戴维·穆勒等人开发了一种高性能...

物理学家组织网近日报道,美国科学家利用电子显微镜像素阵列探测器与更复杂的三维重建算法相结合,使原子观测的分辨率提高了2个数量级,创造了新的纪录。在新技术的帮助下,科学家可以在三维空间中定位单个原子,这对观察半导体、催化剂和量子材料非常重要,并有望在生物医学领域应用。2018年,康奈尔大学的戴维·穆勒等人开发了一种高性能探测器,将当时最先进的电子显微镜的分辨率提高了3倍,创下了当时的最高纪录。

虽然这种方法非常成功,但它只适用于只有几个原子厚的超薄样品。考虑到这一点,康奈尔大学的研究小组使用了更复杂的算法相结合的方法,再次打破了自己的记录。主要研究人员为学院博士后陈震(音译)。相关论文发表在最新一期的《科学》杂志上。在新算法的帮助下,他们可以纠正显微镜的所有模糊,并将精度提高两个数量级,达到1万亿分之一米的精度。穆勒说,最新的研究创造了新的记录,实际上已经成为当前有效观测的分辨率的上限。现在,他们基本上可以用一种非常简单的方法来找出原子的位置,这使得很多之前无法测量的东西可以被测量。

研究人员可以通过使用由较重原子组成的材料或冷却样本来再次刷新他们的记录。但是,即使在零度,原子仍然有量子涨落,所以在精度上没有很大的提高空间。陈震等人表示,新技术将使科学家能够在三维空间中定位单个原子,并帮助他们找到特殊结构中的杂质原子,并逐个成像这些原子及其振动。这对半导体、催化剂和材料的量子成像,包括那些用于量子计算,是特别有用的。这种新方法还可以成像较厚的生物细胞或组织,甚至可以成像大脑突触之间的连接。此外,尽管这种方法耗时且计算量大,但使用更强大的计算机结合机器学习和更快的检测器可以提高效率。




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