Магнитно-резонансная томография одного атома

03.08.2019

Группа ученых их Центра квантовых нанотехнологий (Center for Quantum Nanoscience, QNS), вместе с их коллегами из США, произвели магнитно-резонансную томографическую (МРТ) съемку на самом маленьком на сегодняшний день уровне. Объектами этой съемки выступали отдельные атомы, а в результате у ученых получилось наглядная визуализация распределения магнитного поля этих атомов.

Магнитно-резонансная томография, как правило, производится в больницах и других медицинских учреждениях, как часть процесса диагностики заболеваний. МРТ-технология позволяет получить картину плотности распределения спинов (вращения) электронов и протонов атомов человеческого тела, и чем больше таких вращений регистрируется чувствительными датчиками оборудования, тем более качественной и информативной получается производимая съемка.

Однако, ученые, о которых шла речь немного выше, доказали, что МРТ-технологию можно использовать и по отношению к единичным атомам, находящимся на поверхности. Для этого применяется туннельный сканирующий микроскоп, который при помощи наконечника, "заточенного" до атомарной толщины, позволяет просканировать и получить изображение отдельных атомов.

В данных экспериментах были исследованы атомы двух химических элементов, железа и титана, оба которых являются магнитными материалами. При помощи процесса манипулирования наноразмерными объектами атомы этих элементов были помещены на поверхность и, поэтому, они были хорошо видимы при помощи туннельного микроскопа. После этого исследователи произвели сканирование этих атомов наконечником микроскопа, что позволило получить картину распределения магнитного поля каждого атома и картину магнитного взаимодействия между атомами, которые или притягивались, или отталкивались, подобно крошечным магнитам в зависимости от направления вращения их электронов.

В скором времени исследователи при помощи "атомарной" МРТ-технологии планирую провести исследования и составить карты распределения магнитных полей более сложных структур, таких, как органические молекулы и кристаллы магнитных материалов. Это, в свою очередь, снабдит ученых новыми данными о строении материи, которые можно будет использовать позже при разработке новых материалов, к примеру. Кроме этого, данная технология может быть использована для измерений и управления состоянием квантовых систем, выполняющих определенные вычислительные функции намного быстрее обычных компьютеров.

<< Назад: Система жидкостного охлаждения Rosewill PB240-RGB 03.08.2019

>> Вперед: Твердотельные накопители Toshiba RD500 и RC500 02.08.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Космический полет к горизонту событий 11.02.2026

Черные дыры остаются одними из самых загадочных объектов во Вселенной: их невозможно увидеть напрямую, а все, что приближается слишком близко, исчезает за горизонтом событий, откуда не может вернуться даже свет. Прямое изучение этих объектов долгое время считалось принципиально невозможным, однако современная теоретическая физика ищет способы хотя бы приблизиться к границе, за которой законы общей теории относительности проявляются в самых экстремальных условиях. Физик Козимо Бамби из университета Фудань в Китае представил амбициозную концепцию миссии, которая может стать первым реальным шагом к исследованию черной дыры изнутри. По замыслу ученого, ключевым элементом миссии должен стать крошечный нанокосмический аппарат размером примерно с обычную канцелярскую скрепку. Такой миниатюрный зонд предполагается разогнать до скорости, близкой к скорости света, с помощью светового паруса - тончайшей отражающей поверхности, на которую воздействует мощный лазерный луч, запущенный с Земли ...>>

Двурукий робот для сбора фруктов 11.02.2026

Сбор урожая фруктов, особенно яблок, остается одним из самых трудоемких и дорогостоящих процессов в современном плодоводстве. Основная статья расходов приходится именно на оплату ручного труда, а дефицит сезонных рабочих становится все более острой проблемой для фермеров по всему миру. Именно поэтому автоматизация сбора урожая превратилась в одну из ключевых задач сельскохозяйственной робототехники. Исследователи из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (ARS) в тесном сотрудничестве с Мичиганским государственным университетом представили новую модель робота, которая благодаря двум манипуляторам демонстрирует заметно более высокую производительность. Разработка направлена на создание коммерчески выгодного решения, способного обеспечить долгосрочную устойчивость и конкурентоспособность американской яблочной индустрии на глобальном рынке. Двурукий робот оснащен двумя манипуляторами, каждый из которых обладает четырьмя степенями свободы. Такая ...>>

Принципиальная возможность путешествий во времени доказана математически 10.02.2026

Вопрос о путешествиях во времени остается одной из самых интригующих тем на стыке науки и фантастики. Несмотря на то, что большинство людей считают их невозможными из-за парадоксов и энергетических ограничений, теоретическая физика продолжает искать лазейки в законах природы, которые могли бы допустить такие сценарии хотя бы в математическом смысле. Недавняя работа австралийских ученых из Квинслендского университета предлагает свежий взгляд на эту проблему, объединяя две известные концепции - варп-двигатель Алькубьерре и замкнутые временные кривые. В 1994 году мексиканский физик Мигель Алькубьерре опубликовал знаменитую модель "варп-пузыря", в которой пространство-время сжимается впереди движущегося объекта и расширяется позади. Внутри такого пузыря корабль остается неподвижным относительно локального пространства, а сам пузырь перемещается быстрее света, не нарушая при этом принципа причинности внутри него. Эта идея, хоть и требует экзотической материи с отрицательной плотностью ...>>

Беспроводные наушники Sony WF-1000XM6 10.02.2026

Sony, один из лидеров рынка TWS-устройств, готовится выпустить новую флагманскую модель WF-1000XM6, которая обещает стать настоящим эталоном в сегменте премиальных наушников. По сравнению с предыдущим поколением инженеры компании провели серьезную работу над улучшением звука, шумоподавления и интеллектуальных возможностей. В основе новинки лежит совершенно новый процессор QN3e, производительность которого в три раза выше, чем у предыдущего чипа. Это позволяет одновременно обрабатывать больше аудиоданных, быстрее адаптироваться к внешним шумам и обеспечивать более точную и детальную передачу звука. Вместе с обновленной аудиосистемой и восемью адаптивными микрофонами наушники достигают нового уровня активного шумоподавления, эффективно устраняя даже сложные фоновые шумы в транспорте, офисе или на улице. Одной из главных фишек WF-1000XM6 стала технология 360 Reality Audio с отслеживанием движений головы, которая создает объемное звуковое пространство, идеально адаптированное под пол ...>>

Влияние родителей на здоровье ребенка 09.02.2026

В течение многих десятилетий психологи и педиатры уделяли основное внимание роли матери в раннем развитии ребенка, связывая с ее поведением и взаимодействием практически все аспекты - от эмоционального благополучия до физического здоровья в будущем. Однако современные исследования все чаще показывают, что влияние отца может быть не менее значительным, а иногда и более определяющим в отдельных сферах. Недавняя работа ученых из Университета штата Пенсильвания, опубликованная в журнале Health Psychology, добавляет к этой дискуссии важные новые данные, демонстрируя, что именно поведение отца в младенчестве способно заметно сказаться на физическом здоровье ребенка через годы. Исследователи провели долгосрочное наблюдение за семьями, начиная с того момента, когда детям исполнилось 10 месяцев. В этот период фиксировалось трехстороннее взаимодействие - между младенцем, матерью и отцом. Затем семьи посещали повторно, когда детям было 2 года, а затем уже в 7 лет. Такой подход позволил прос ...>>

Случайная новость из Архива Проектор EPSON EMP-8300 11.04.2003 Новый проектор EPSON EMP-8300 имеет исключительно высокие характеристики: разрешение XGA (1024x768), однако можно демонстрировать и форматы VGA, SVGA, SXGA, UXGA, яркость до 5200 ANSI, контрастность 1200:1, размер изображения по диагонали до 7,5 м (расстояние до экрана до 15 м), работа с видеостандартами NTSC, PAL, SECAM, HDTV. Мощность звучания до 7 Вт, масса 11,2 кг.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026