Движение атомов отследили в 4D
4 минуты
Никита Шевцов

Движение атомов отследили в 4D

Команда ученых смогла визуализировать движение атомов в 4D-пространстве — трех пространственных измерениях и во времени.

snimok_ekrana_2019-06-27_v_19
©Wikipedia

Обычные переходы вещества из одного состояния в другое, такие как кристаллизация, плавление или испарение, начинаются с процесса, называемого нуклеацией, при котором крошечные скопления атомов или молекул («ядра») начинают сливаться. Нуклеация играет решающую роль в таких разнообразных явлениях, как образование облаков и начало нейродегенеративного заболевания.

 

Исследование команды из Колорадского университета в Боулдере и Университета Буффало зафиксировала движение атомов в 4D-пространстве, используя открытый недавно метод визуализации. Он называется атомно-электронной томографией. При измерении этим методом образец вращается в поле действия электронного микроскопа. Благодаря высокому разрешению микроскопа атомно-электронная томография создает сногсшибательные трехмерные изображения атомов внутри материала. 

 

В новом исследовании ученые сняли железо-платиновый сплав, сформированный в виде наночастиц, которые в 10 тысяч раз меньше человеческого волоса. Для того чтобы исследовать нуклеацию, научные работники нагрели наночастицы до 520 градусов Цельсия и делали изображения спустя девять, 16 и 26 минут. При этой температуре сплав претерпевает переход между двумя различными твердыми фазами. 

 

Хотя сплав выглядит одинаково невооруженным глазом в обоих состояниях, более тщательный осмотр показывает, что их кристаллические структуры отличаются друг от друга. После нагревания смешанное химическое состояние переходит в более упорядоченное — с чередующимися слоями атомов железа и платины. 

 

Полученные результаты оказались удивительными, так как противоречат классической теории нуклеации, которая гласит, что ядра совершенно круглые. Ученые выяснили, что ядра образовались неправильной формы. Теория также предполагает, что ядра имеют острую границу. Вместо этого исследователи заметили, что в центре каждого ядра имеется упорядоченная фаза, а по ее краям — смесь двух фаз.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 19:59
26 минут
Илья Ведмеденко

Новый БПЛА С-70 «Охотник» может стать главным российским проектом в сфере боевой авиации. Но сначала ему нужно подтвердить свою пользу.

11 часов назад
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

Сегодня, 09:34
4 минуты
Сергей Васильев

Кажется, сходство безногих земноводных со змеями идет куда дальше внешнего вида, и эти животные способны поражать жертву ядовитым укусом.

Позавчера, 19:59
26 минут
Илья Ведмеденко

Новый БПЛА С-70 «Охотник» может стать главным российским проектом в сфере боевой авиации. Но сначала ему нужно подтвердить свою пользу.

11 часов назад
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

3 июля
4 минуты
Сергей Васильев

Одна из самых больших черных дыр обладает соответствующим аппетитом: имея массу около 34 миллиардов масс Солнца, она добавляет еще по одной каждый день.

27 июня
8 минут
Sergei Sobol

Уроки астрономии вернулись в российские школы в 2018 году. За то время, пока эта наука была необязательным предметом, в ней произошло много событий, не все из которых нашли отражение в учебниках. Кроме того, в них и раньше не были упомянуты многие интересные факты.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

18 июня
9 минут
Sergei Sobol

Россия знала многих правителей. Сможете ли вы распознать их по следу, оставленному в истории?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: