Самый быстрый микроскоп для наблюдений за электронами создали ученые

Ученые из Университета Аризоны (США) создали самый быстрый микроскоп. Он работает настолько эффективно, что способен обнаруживать движущиеся электроны.

Устройство представляет собой новую версию просвечивающего электронного микроскопа. Оно позволяет получать изображения электронов в полете, воздействую на них электронными импульсами продолжительностью в одну квинтиллионную долю секунды. Это важное достижение, поскольку электроны движутся со скоростью примерно 2200 км/сек и способны всего за 18,4 секунды обогнуть земной шар.

Прогуляться по МКС и исследовать микромир

Как наука стирает границы между виртуальностью и реальностью?

Ученые выразили надежду, что с помощью нового микроскопа смогут понять квантовую физику, лежащую в основе поведения электрона и его движения. Расположение электронов внутри атомов и молекул является важной темой для изучения в физике и химии, но подвижная природа крошечных частиц чрезвычайно затрудняет наблюдения за ними.

Чтобы зафиксировать движение электронов, физики в 2000-х годах разработали методы генерации аттосекундных импульсов. Благодаря им удалось понять, как электроны переносят заряд, ведут себя внутри полупроводников и жидкой воды и как разрушаются химические связи между атомами.

Но даже масштаб в несколько аттосекунд оказался слишком велик, чтобы отследить отдельные движения электронов. Физики, участвовавшие в новом исследовании, доработали электронную пушку таким образом, чтобы она выдала импульс продолжительностью всего в одну аттосекунду, сообщает Science Advances.

«Мы можем достичь аттосекундного временного разрешения с помощью нашего электронного просвечивающего микроскопа – и мы назвали это аттомикроскопией. Впервые мы можем видеть частицы электрона в движении», – подчеркнули ученые.

Ранее ученые впервые рассмотрели под микроскопом «атаку» одного вируса на другой. Вирусы относились к группе бактериофагов.