В новом исследовании, во главе с Яни Котакоским, исследователи Венского университета использовали современный просвечивающий электронный микроскоп просмотра Nion UltraSTEM100, чтобы измерить изотопы в областях размера миллимикрона графенового образца. Те же самые энергичные электроны, которые формируют изображение графеновой структуры, могут также изгнать один атом за один раз из-за рассеивания в углеродном ядре. Из-за большей массы 13C изотоп, электрон может дать 12C атом немного более трудный удар, выведя из строя его более легко.
То, сколько электронов в среднем требуется, дает оценку местной концентрации изотопа. «Ключ к созданию этой работы объединял точные эксперименты с улучшенной теоретической моделью процесса», говорит Тома Суси, ведущий автор исследования.Публикация по своей природе Коммуникаций позволила команде полностью охватывать открытую науку. В дополнение к опубликовыванию отчетов об экспертной оценке вместе со статьей включено всестороннее описание методов и исследований.
Однако исследователи пошли один шаг вперед и загрузили их данные о микроскопии на открытое хранилище figshare. Любой с Подключением к Интернету может таким образом свободно получить доступ, использовать и процитировать гигабайты высококачественных изображений. Тома Суси продолжает: «К нашему знанию это – первый раз, когда данные о микроскопии электрона были открыто разделены в этом масштабе».
Результаты показывают, что электронные микроскопы атомной резолюции могут различать различные изотопы углерода. Хотя метод был теперь продемонстрирован только для графена, он может в принципе быть расширен для других двумерных материалов, и у исследователей есть находящееся на рассмотрении патентной заявки на этом изобретении. «Современные микроскопы уже позволяют нам решать все атомные расстояния в твердых частицах и видеть, какие химические элементы составляют их.
Теперь мы можем добавить изотопы к списку», Яни Котакоский завершает.