26 октября 2020, понедельник, 10:56
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Вибрации нанокристаллов золота сняли со скоростью миллиард кадров в секунду

Трехмерная визуализация вибраций внутри наночастицы золота через 10, 60 и 110 пикосекунд после возбуждения лазером
Трехмерная визуализация вибраций внутри наночастицы золота через 10, 60 и 110 пикосекунд после возбуждения лазером
Jesse Clark/UCL

Ученым впервые удалось снять вибрации нанокристаллов золота с потрясающей частотой один миллиард кадров в секунду. Этот необычный фильм содержит чрезвычайно важную информацию о составе золота. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

«Так же, как качество звука может рассказать специалисту об особенностях музыкального инструмента, вибрации материалов несут сведения об их составе и функциях», – говорит ведущий автор исследования Джесси Кларк (Jesse Clark) из Лондонского центра нанотехнологий (LCN).

Съемка с помощью новейших технологий трехмерной визуализации позволила впервые разглядеть весьма необычные детали колебаний частиц. Исследователи обнаружили, что после возмущения извне они возникают единовременно по всему кристаллу. Раньше предполагалось, что возбуждение внутри материала передается со скоростью звука, но теперь очевидно – это происходит гораздо быстрее. Полученные результаты поддерживают теоретические модели взаимодействия света с металлами, в которых энергия сначала передается электронам, способным замыкать медленное движение атомов.

Команда из ста человек использовала в своей работе революционный рентгеновский лазер – «Источник когерентного света из линейного ускорителя» (Linac Coherent Light Source) с длиной волны всего 0,15 нанометра. В качестве источника рентгеновского излучения в этом грандиозном устройстве выступают пучки электронов из трехкилометрового линейного ускорителя, установленного в Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США). Ультракороткие импульсы лазера с частотой, измеряемой в квадриллионных долях секунды, могут фактически замораживать движение атомов в любых образцах, оставляя лишь колебания электронов.

Ученым удалось снять несколько отдельных кадров колебаний нанокристаллов золота размером 350 нанометров, которые вызывали вспышки инфракрасного света. Затем с помощью самых современных методов визуализации наноструктуры материалов они получили возможность в мельчайших деталях рассмотреть искажения, происходящие внутри кристаллов, на трехмерных моделях. Удивительные видеоролики позволили засечь вибрации, повторяющиеся каждые 90 пикосекунд (одна пикосекунда равна триллионной доле секунды). На изображениях области сжатия и расширения отображаются соответственно синим и красным цветом.

«Это абсолютно удивительно, что мы смогли сделать снимки этих движений на наноуровне и снять эти процессы на видео. Эта информация является ключевой для понимания реакции материалов на возмущение», – сообщает Кларк.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.