据美国《连线》杂志报道去年底,一支英国科学家首次拍下了一个进攻性病毒攻击酶和DNA链的实时纳米级影像,这是扫描探针显微镜发展中的最新突破。这些纳米光学显微镜科学家通过光栅扫描单个原子,制造出了一些令人惊叹的纳米级图像。在25届扫描隧道显微镜发展年会上,国际扫描探针显微镜图像竞赛展示了一组最佳的扫描隧道显微镜图像。以下是其中的部分作品。
光栅扫描技术的前身就是扫描隧道显微镜(简称STM),这是1986年的一项重大发明,它的创建者为此获得了诺贝尔奖。扫描隧道显微镜将一根电子探针深入到物质中,让科学家能看到高电子密度区域,从而推断单个原子和分子所在的位置。从而,科学家就可以精确制造出原子级别的精微图像。
由德国实验室托斯顿·邓卓巴拍摄的这一图像显示了一片GeSi量子点“森林”,其实,它们只有15纳米高,直径也只有70纳米。
随着纳米技术的不断发展,科学家正在探索创新办法来建造原子级别的结构。美国伊利诺斯大学香槟分校的斯科特·麦克拉伦及其同事一同建造了这张精美制作的蓝宝石衬底的弹坑图像。此蓝宝石是通过飞秒级激光脉冲击打其表面而受热的,在此过程中,蓝宝石喷射出原子而留下一个浅浅的弹坑。此晶体经再加热和再次喷射,形成了这里所展示的内部深层结构。1飞秒是千万亿分之一秒。
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