พล็อตที่มีรายละเอียดสูงซึ่งแสดงตำแหน่งของอะตอมทั้งหมด 18,356 อะตอมในอนุภาคนาโนแก้วโลหะเป็นครั้งแรก สามารถเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวัสดุที่ไม่ใช่ผลึกได้ ความสำเร็จนี้ต้องขอบคุณเทคนิคที่เรียกว่าการตรวจเอกซเรย์อะตอมของอิเล็กตรอน นอกจากนี้ยังช่วยให้การออกแบบวัสดุที่มีคุณสมบัติเหมาะสมกับการใช้งานในการคำนวณควอนตัมและการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงทำได้ง่ายขึ้น
แก้วโลหะ
ถูกค้นพบในปี 1960 และมีคุณสมบัติที่เป็นทั้งโลหะและแก้ว พวกมันประกอบด้วยพันธะโลหะ ดังนั้นมันจึงนำไฟฟ้าได้ แต่อะตอมของพวกมันจะไร้ระเบียบเหมือนในแก้วแทนที่จะเรียงเป็นคริสตัล ผลิตขึ้นโดยการให้ความร้อนแก่สารบางชนิดให้สูงกว่าจุดหลอมเหลว จากนั้นทำให้เย็นลงในลักษณะที่ป้องกัน
ไม่ให้เกิดการตกผลึก และความแข็งแรงเป็นพิเศษทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม ธรรมชาติที่ไม่เป็นระเบียบของพวกมันทำให้ยากต่อการศึกษาโครงสร้างสามมิติโดยใช้เทคนิคผลึกศาสตร์ แม้ว่าจะมีวิธีการอื่น เช่น การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และนิวตรอน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านความละเอียดสูง และเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ แต่วิธีการเหล่านี้ไม่สามารถระบุตำแหน่งทั้งหมดของอะตอมได้โดยตรงในแบบ 3 มิติ การตรวจเอกซเรย์อะตอมของอิเล็กตรอนในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารและเพื่อนร่วมงานทราบว่า โดยหลักการแล้ว
สามารถแก้ปัญหาที่มีมาอย่างยาวนานนี้ได้ เทคนิคนี้ทำงานโดยการส่งลำแสงอิเล็กตรอนผ่านตัวอย่างเพื่อรับการฉายภาพ 2 มิติของโครงสร้างอะตอม 3 มิติ จากนั้น จะได้ภาพ 2 มิติเป็นชุดโดยการเปลี่ยนการวางแนวของตัวอย่างตามลำแสง ในขั้นตอนสุดท้าย ภาพจะถูกสร้างขึ้นใหม่เป็นภาพ 3 มิติ
ของตัวอย่างทั้งหมด ก่อนหน้านี้ AET ถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพข้อบกพร่องของผลึก 3 มิติ (เช่น การเคลื่อนตัว ความผิดพลาดในการเรียงซ้อน ขอบเขตของเกรน ลำดับ/ความผิดปกติทางเคมี และจุดบกพร่อง) ในวัสดุในระดับอะตอมเดี่ยว Miao กล่าวว่า การจะได้โครงสร้างอะตอม 3 มิติของกระจกโลหะ
นั้น จำเป็น
ต้องมีความก้าวหน้าที่สำคัญ 2 ประการ “เราปรับปรุงการทดลองของเราเพื่อให้ตัวอย่างได้รับ ‘dose’ ของอิเล็กตรอนที่จำเป็นในการสร้างภาพต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไป ได้เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงตัวอย่างระหว่างการวัด” เขากล่าวกับ“เรายังได้พัฒนาอัลกอริธึมขั้นสูงเพื่อวิเคราะห์ภาพที่มีสัญญาณรบกวน
แล้วต่อเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้แผนที่ 3 มิติ” หลังจากทำตามเป้าหมายมาหลายปี Miao และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าในที่สุดพวกเขาก็ประสบความสำเร็จในการวิเคราะห์ชุดภาพ 2 มิติคุณภาพสูงที่จับภาพคอนทราสต์ที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อกระจกโลหะถูกมองในทิศทางต่างๆ จากนั้นพวกเขาใช้อัลกอริธึมขั้นสูง
เพื่อแมปตำแหน่ง 3 มิติที่แม่นยำของอะตอม 18,356 อะตอมในอนุภาคนาโนที่เป็นแก้วโลหะ ซุปเปอร์คลัสเตอร์ที่เหมือนคริสตัลทีมงานซึ่งรวมถึงนักวิจัยจากได้ศึกษาอนุภาคนาโนแก้วโลหะที่มีองค์ประกอบ 8 ชนิด ได้แก่ โคบอลต์ นิกเกิล รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน อิริเดียม และแพลทินัม
พวกเขาจำแนกอะตอมเหล่านี้ออกเป็นสามประเภท: โคบอลต์และนิกเกิลเป็นประเภทที่ 1; รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม และเงินเป็นชนิดที่ 2 และอิริเดียมและแพลทินัมเป็นประเภทที่ 3 นักวิจัยได้จำแนกลำดับการจัดเรียงอะตอมแบบ 3 มิติในระยะสั้นและระยะกลางในเชิงปริมาณ พวกเขาสังเกตเห็นว่า
และเพื่อนร่วมงานระบุลำดับระยะกลางที่เหมือนคริสตัลสี่ประเภท (ลูกบาศก์ศูนย์กลางใบหน้า, ลูกบาศก์ปิดหกเหลี่ยม, ลูกบาศก์ศูนย์กลางร่างกายและลูกบาศก์ธรรมดา) ที่มีอยู่ร่วมกันในตัวอย่างอสัณฐาน ข้อสังเกตเหล่านี้สนับสนุนโมเดลการบรรจุแบบคลัสเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับแว่นตาโลหะ
ทีมงาน
ยังแสดงให้เห็นด้วยว่ากระจุกเหล่านี้บางกระจุกหนาแน่น ในขณะที่กระจุกอื่นหลวมกว่า การบรรจุที่หลวมอาจเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แว่นตา แต่ก็อาจบอกเป็นนัยถึงช่องว่างที่สำคัญในรุ่นปัจจุบัน
แม้ว่าการบรรจุอะตอมแบบ 3 มิติช่วงสั้นจะไม่เป็นระเบียบทางเรขาคณิต แต่โครงสร้างลำดับช่วงระยะสั้น
ตั้งข้อสังเกตว่า AET สามารถเปิดทางไปสู่วิธีที่ดีกว่าในการระบุลักษณะข้อบกพร่องของโครงสร้างในแว่นตา เทคโนโลยีต่างๆ เช่น ควอนตัมบิตตัวนำยิ่งยวดที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมและการเคลือบแสงบางอย่างที่ใช้ในหอดูดาวคลื่นความโน้มถ่วง LIGOอาจได้ประโยชน์ เนื่องจากปัจจุบันทั้งสองถูกจำกัด
โดยข้อบกพร่องของแก้วที่เรียกว่าระบบสองระดับ ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถตรวจจับได้ด้วยลายเซ็นทางสเปกโทรสโกปีเท่านั้น ไม่สามารถตรวจจับได้จากโครงสร้าง อธิบาย ดังนั้นการระบุข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รวดเร็วยิ่งขึ้นจะทำให้การออกแบบวัสดุที่ดีขึ้นสำหรับการใช้งานเหล่านี้และการใช้งานอื่นๆ ง่ายขึ้น
เอกภพอาจเร่งความเร็วตลอดไป หรือแก่นสารอาจสลายตัวเป็นสสารร้อนและการแผ่รังสีในรูปแบบใหม่ที่สามารถเติมชีวิตในเอกภพด้วยโครงสร้างใหม่ การทดลองต่างๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้นจะให้การทดสอบที่สำคัญของสมมติฐานที่เป็นแก่นสารและให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับอนาคตของจักรวาล อย่างไรก็ตาม
เพื่อให้ได้คำตอบที่ชัดเจนยิ่งขึ้น นักฟิสิกส์จะต้องเข้าใจว่าแก่นสารนั้นเหมาะสมกับโครงสร้างของทฤษฎีเอกภาพของแรงพื้นฐานทั้งหมดที่ยังยากจะเข้าใจได้อย่างไรแต่นักจักรวาลวิทยาวัดการเลื่อนสีแดงของกาแลคซีที่อยู่ห่างไกล ดังนั้นจึงควรทำลายไวรัสที่ติดอยู่บนผิวตัวกรอง
รูปแบบในข้อมูลอาจเกิดขึ้นจากการวิเคราะห์ที่ทำโดยเครื่องจักรอัจฉริยะที่สามารถดูข้อมูลจากหลายแสนหรือหลายล้านกรณี” เขาอธิบาย “รูปแบบดังกล่าวไม่สามารถมองเห็นได้โดยมนุษย์ เพราะไม่มีมนุษย์คนใดที่สามารถวิเคราะห์ข้อมูลจากกรณีที่มากพอได้พร้อมกัน”
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
