Mokslininkai sukūrė pirmąją vizualizavimo techniką, kuri leidžia aiškiai matyti vidinę molekulių struktūrą. Panaudojus šią techniką buvo gautos atomų išsidėstymo molekulinėse struktūrose 3D hologramos. Iki šiol patikimi vizualizacijos įrankiai, pvz. skanuojantis tunelinis mikroskopas, leido pamatyti tik molekulių paviršių. Galimybė pažvelgti giliau į molekulės vidų ir pamatyti atskirus atomus turės didelės įtakos naujų medžiagų gamybai ir jų unikalių fizikinių ir cheminių savybių suvokimui.
Mokslininkai iš Vokietijos paskelbė apie naują vizualizacijos technologiją paskutiniame “Nano Letters” žurnalo numeryje.
Iki šiol nebuvo jokio metodo, kuris leistų pamatyti kas dedasi mažų molekulių viduje. Kaip molekulėje išsidėsto atomai buvo galima tirti tik netiesiogiai arba prognozuoti jų išsidėstymą teoriškai. Šis eksperimentinės informacijos trūkumas kėlė daug problemų, nes norint suprasti ryšį tarp molekulinės struktūros ir jos savybių, reikia žinoti tikslų atomų išsidėstymą molekulinėje struktūroje.
Ir anksčiau mokslininkai bandė naudoti holografiją gaunant molekulės struktūros vaizdą, tačiau net pačiuose geriausiuose hologramose buvo galima gauti ne daugiau nei 10-ties atomų atvaizdus.
Nauja holografinio vaizdo gavimo technologija leidžia pamatyti tūkstančius atomų ir leidžia atskirti net jų rūšis. Mokslininkai demonstravo naujos technologijos galimybes kuriant pirito (FeS2) 3D hologramas.
Holografijos metodas pagrįstas molekulėje esančių atomų elektrono bangų sklaida. Interferencija tarp išspinduliuotų ir išsklaidytų elektronų bangų sudaro difrakcinį vaizdą. Šis gautas difrakcinis vaizdas toliau yra naudojamas rekonstruoti 3D vaizdus, kuriuose atomai yra realiose vietose.
Nors vienas difrakcinis vaizdas gautas naudojant didelės energijos elektronų bangas yra patikimas, mokslininkai dar patobulino gauto vaizdo kokybę suvidurkinant ir perkeliant apie 20 rekonstruotų vaizdų, kurie nuslopina foninį molekulių virpėjimą.
Tobias Lühr et al. „Direct Atom Imaging by Chemical-Sensitive Holography.“ Nano Letters. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00524