《Science》新作：如何提高单原子扫描显微镜分辨率？
科学家之前认为，观察亚原子结构超出了目前直接成像方法的分辨率能力，几乎不太可能实现。然而，捷克科学家提出了一种新方法，首次观察到卤素原子周围不均匀电子电荷分布，从而证实了一种理论上已预测但从未直接观察到的现象。与对黑洞的首次观测相比，这一突破有助于理解单个原子或分子之间的相互作用以及化学反应，开辟了一条改进各种材料及其结构特性的新途径。该成果发表在12日的《科学》杂志上。 捷克科学院物理研究所等多家机构的科学家们此次通力合作，显著提高了单原子成像扫描显微镜的分辨率，超越原子水平进入亚原子层面。他们首次直接观测到卤族元素的单个原子上的不对称电子密度分布（即所谓的西格玛孔），从而证实了30年前理论预测的西格玛孔的存在。 “确认西格玛孔的存在与观察黑洞没什么不同，尽管广义相对论在1915年预测了黑洞，但直到两年前才被发现。”理论和实验研究专家帕威尔·杰里涅克解释说，从这个意义上说，西格玛孔的成像代表了原子水平上一个类似发......阅读全文
三十年前理论预测的西格玛孔首获证实
科学家之前认为，观察亚原子结构超出了目前直接成像方法的分辨率能力，几乎不太可能实现。然而，捷克科学家提出了一种新方法，首次观察到卤素原子周围不均匀电子电荷分布，从而证实了一种理论上已预测但从未直接观察到的现象。与对黑洞的首次观测相比，这一突破有助于理解单个原子或分子之间的相互作用以及化学反应，开
《Science》新作：如何提高单原子扫描显微镜分辨率？
科学家之前认为，观察亚原子结构超出了目前直接成像方法的分辨率能力，几乎不太可能实现。然而，捷克科学家提出了一种新方法，首次观察到卤素原子周围不均匀电子电荷分布，从而证实了一种理论上已预测但从未直接观察到的现象。与对黑洞的首次观测相比，这一突破有助于理解单个原子或分子之间的相互作用以及化学反应，
科学家教机器分析亚原子“汤”
众所周知，电脑能够击败围棋冠军、模拟恒星爆炸并预测全球气候。人们正逐渐将机器训练成无可挑剔的问题解决者和快速学习者。 目前，华中师范大学的物理学家及其合作者已经证实电脑能够用于解决宇宙最大的奥秘。该团队通过输入成千上万的高能粒子碰撞模拟图像训练电脑识别图像中的重要特征。研究人员将强大的阵列（称
科学家教机器如何分析独特的亚原子“汤”模拟
众所周知，电脑能够击败围棋冠军、模拟恒星爆炸并预测全球气候。人们正逐渐将机器训练成无可挑剔的问题解决者和快速学习者。 目前，华中师范大学的物理学家及其合作者已经证实电脑能够用于解决宇宙最大的奥秘。该团队通过输入成千上万的高能粒子碰撞模拟图像来训练电脑识别图像中的重要特征。研究人员将强大的阵列（
捷克科学家率先研发纳米晶体中定位氢原子的方法
捷克科学院物理研究所的科学家们通过使用动态精化与电子衍射数据采集的方法，成功定位了微米级以下有机或无机单晶材料中的氢原子。这是世界上首次取得如此精准级别的定位方法，该研究成果发表在了2017年1月的《科学》学术期刊上。 晶体学是化学和新材料科学等许多科学分支的基础研究领域。捷克科学家历时七年
扫描电镜，探索微观世界的强有力工具
扫描电子显微镜是一种利用电子进行成像的显微镜，由英文Scanning ElectronMicroscope直译得名，简称为扫描电镜。由于电子的德布罗意波长远小于可见光的波长，扫描电镜具有比光学显微镜高得多图像分辨率，使我们拥有在亚原子尺度上观察微观世界的能力。人们对扫描电镜的研究可以追溯到19世纪晚
《科学》：扫描隧道显微镜－操控单原子进行量子计算新方法
黏附在STM尖端的铁原子与一个钛量子比特（蓝色）“对话”，用它读取和写入其他两个量子比特（红色）的信息，并让它们执行基本的量子计算。图片来源：量子纳米科学中心 韩国、日本、西班牙和美国等国科学家在5日出版的最新一期《科学》杂志上发表论文称，他们通过从扫描隧道显微镜（STM）的尖端发射微波信
捷克科学家验证“牵引光线原理”
捷克科学院布尔诺仪器技术研究所的科学家，最近通过实验验证了“牵引光线原理”。该研究成果已发表于最新一期《自然光子学》杂志，引起同行的关注。 光线能够向前(即光照射的前方)推动物体，尽管是很小的物体，这一原理已经得到实际验证，而光线亦能够牵引物体向光源的方向移动即“牵引光线原理”，虽然得到普
科学家解开关于亚原子粒子来源的百年谜题
加拿大阿尔伯塔大学消息，一个叫做冰立方（IceCube）的国际科学家团队（其中包括来自阿大的研究团队），宣布他们发现了高能宇宙中微子（high-energy cosmic neutrinos）来源的首个证据。相关研究成果发表在《科学》（science）杂志上。 宇宙中微子是像幽灵般的亚原子粒
捷克研究证实分子中存在π孔
捷克科学院有机化学与生物化学研究所、物理研究所和帕拉茨基大学的联合研究团队，通过实验证实了芳香族分子中电子密度不均匀分布以及π孔的存在。 科研团队通过使用具有特定功能化尖端的开尔文探针力显微镜，从亚原子层面观测芳香烃分子，用电负性的原子或原子团替代外围的氢原子，从而发现在碳骨架上方和下方的π电
科学家首次改变单分子内原子键
来自IBM欧洲研究院、西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学和德国雷根斯堡大学的研究人员首次改变了单个分子内原子之间的键，并在此基础上创造出新键。相关研究刊发于最新一期《科学》杂志，有助科学家进一步理解氧化还原反应并创造出新分子。 研究人员指出，目前制造复杂分子或分子装置的方法通常相当具有挑战性，
科学家首次实现单原子X射线探测
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515800.shtm （图片来源：www.nature.com）来自美国俄亥俄大学、阿贡国家实验室、伊利诺伊大学芝加哥分校等机构的科学家，首次拍摄到了单原子X射线信号，相关研究5月31日刊登于《自
新研究证实芳香族分子存在π孔
捷克科学院有机化学与生物化学研究所、物理研究所和帕拉茨基大学的联合研究团队，通过实验证实了芳香族分子中电子密度不均匀分布以及π孔的存在。 科研团队通过使用具有特定功能化尖端的开尔文探针力显微镜，从亚原子层面观测芳香烃分子，用电负性的原子或原子团替代外围的氢原子，从而发现在碳骨架上方和下方的π电
我国科学家提出单颗粒衍射成像重构算法
21世纪生命科学迅猛发展，对生物大分子的结构研究在世界各地兴起，冷冻电镜是个当仁不让的先锋，而自由电子激光衍射分析则是责无旁贷的主力军。X射线自由电子激光作为第四代光源的代表，具有超短脉冲、超高亮度等特点，能够适用于常温常压下生物大分子颗粒动态过程的研究，在接近真实的环境下，探究生命的奥秘。然而，由
光学定位计量达到原子级分辨率
英国和新加坡科学家携手推出一种非侵入性光学测量方法，检测纳米物体位置时达到原子级分辨率，比传统显微镜高出数千倍。最新研究使科学家能以十亿分之一米的比例表征系统或现象，开辟了皮光子学研究新领域，也为其他领域研究提供了令人兴奋的新可能性。相关研究论文刊发于最新一期《自然·材料学》杂志。 光学成像和计量
我国科学家实现氪81的单原子探测
科技日报合肥7月9日电（记者 吴长锋）记者从中国科学技术大学获悉，该校教授卢征天及其同事运用全光激发实现了对极其稀有同位素氪-81的单原子探测，这一量子精密测量方法的突破将助力于地球与环境科学研究，相关成果7月6日发表在《物理评论快报》上。 我们身边有一种微量的惰性气体叫氪，它在空气中的含量为百
钻石内的亚原子拥有量子记忆
据美国物理学家组织网6月27日报道，美国和德国科学家在最新研究中，将包裹于钻石内单个电子里的量子信息移入邻近的单个氮原子核内，接着使用芯片上的布线让其返回。这是科学家首次证明，钻石内的亚原子也拥有量子记忆，据此可制造出亚原子存储单元，这标志着人类朝研制出基于钻石的量子计算机迈出了关键的一步。相关
科学家利用单原子实现反冲狭缝思想实验
近日，中国科学技术大学研究团队，利用光镊囚禁的量子基态单原子，首次忠实地实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的“反冲狭缝”量子干涉思想实验，观测到原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程，证明了海森堡极限下的互补性原理，展示了从量子到经典的连续转变过程。 1927年，爱因斯坦设计了一个实验：
科学家研制出单原子光开关系统
最小的光开关已经小到了极限：一个原子。据物理学家组织网近日报道，奥地利维也纳理工大学科学家只用一个铷原子，实现了光在两根玻璃纤维光缆之间的开关互换。这种单原子开关有望将量子现象用于信息与通讯技术。 研究小组利用了一种“瓶子共振器”，瓶子凸出的玻璃表面可以捕获光，使光在其中循环传播。如果把这
意大利科学家“看见”单原子催化石墨烯生长
石墨烯是一种非常薄的二维材料，仅由单层碳原子组成。石墨烯因具有多种优秀的特性，如像塑料一样柔韧，稳定的晶格结构使其具有良好导电性，机械强度比世界上最好的钢铁还要高100倍，所以在工业和技术领域具有多种用途，被认为是近乎完美的材料。然而，石墨烯很难生产，因此其价格昂贵。 来自意大利的里雅斯特
科学家成功操控单原子中电子自旋方向
不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状 电子自旋的原子终于有了“身份照” 科学家成功操控单原子中电子自旋方向 虽然许多科学家们认为，在制造下一代更快、更小、更高效的计算机和高技术设备上，新兴的电子自旋技术将胜过传统电子技术，但电子自旋对单原子的影响至今尚无从观察。而最新推出的《
科学家设计出迄今最强单原子控制系统
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508383.shtm 绿色激光的能量适于操纵钡离子能态。图片来源：滑铁卢大学科技日报北京9月12日电 （记者张梦然）加拿大科学家利用激光开发出目前已知最强大的方法来控制由化学元素钡制成的单个量子比
原子力显微镜成像模式
原子力显微镜是显微镜中的一种类型，应用范围十分广泛。是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。原子力显微镜三种成像模式 当原子力显微镜成像模式的针尖与样品表面原子相互作用时，通常有几种力同时作用于微悬臂，其中最主要的是范德瓦尔斯力。当针尖与样品表面原子相互靠近时，它们先互
原子力显微镜成像模式
原子力显微镜的主要工作模式有静态模式和动态模式两种。在静态模式中，悬臂从样品表面划过，从悬臂的偏转可以直接得知表面的高度图。在动态模式中，悬臂在其基频或谐波或附近振动，而其振幅、相位和共振与探针和样品间的作用力相关，这些参数相对外部参考的振动的改变可得出样品的性质。 接触模式 在静态模式中，
激光共聚焦显微镜、扫描电镜、原子力显微镜的区别和关...
激光共聚焦显微镜、扫描电镜、原子力显微镜的区别和关联成像进展激光共聚焦显微镜，扫描电镜，原子力显微镜是目前科研领域用的比较多的成像系统。近年来，随着技术的不断发展，各种系统关联应用成为一个趋势，本文简单整理一下各种显微镜的区别及关联进展情况。一、极限分辨率不同, 缘于放大信号源的差异激光共聚焦：极限
扫描原子力显微镜（AFM）
扫描原子力显微镜（AFM）可以对纳米薄膜进行形貌分析，分辨率可以达到几十纳米，比STM差，但适合导体和非导体样品，不适合纳米粉体的形貌分析。
扫描隧道显微镜怎样操纵原子
用STM进行单原子操纵主要包括三个部分，即单原子的移动，提取和放置。使用STM进行单原子操纵的较为普遍的方法是在STM针尖和样品表面之间施加一适当幅值和宽度的电压脉冲，一般为数伏电压和数十毫秒宽度。由于针尖和样品表面之间的距离非常接近，仅为0.3－1.0nm。因此在电压脉冲的作用下，将会
27T水冷磁体扫描隧道显微镜原子分辨率成像
扫描隧道显微镜(STM)诞生于上世纪80年代，是一种集合了精密机械设计、微弱信号测量、智能数据采集的高精尖机电一体化设备。STM不仅能够提供材料表面原子分辨率形貌，还能够结合扫描隧道谱学(STS)获得材料的能带结构信息，这些可以和量子理论进行精确比对，广泛应用于基础科学研究。在扫描隧道显微
扫描隧道显微镜单原子操纵技术及其物理机理出自哪里
扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscope 缩写为STM。它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确糙。扫描隧道显微镜纵原子
科学家用人造单原子制成量子放大器
俄罗斯和日本科学家利用“人造单原子”方法，成功研制出量子放大器，使在芯片上建立量子放大器等量子元件的技术向前推进了一步，该科研成果将在电子和光学等领域得到广泛应用。相关研究报告发表在近期出版的《物理评论快报》上。 作为利用量子效应来放大信号的设备，量子放大器以多种