По словам доцента кафедры физики и оптических наук Мохаммеда Хассана, этот микроскоп открывает путь к прорывам в физике, химии, биоинженерии, материаловедении и других дисциплинах. Он сравнил его с высококачественной камерой в современном смартфоне, способной запечатлевать то, что раньше было недоступно для наблюдения, например, электроны.
Команда Хассана, в которую входят Николай Голубев, Дандан Хуэй, Хусейн Алькаттан и Мохамед Сеннари, поделилась своими открытиями в журнале Science Advances.
Просвечивающий электронный микроскоп позволяет увеличивать объекты в миллионы раз, раскрывая детали, невидимые для обычных световых микроскопов. Вместо видимого света этот инструмент использует пучки электронов, которые проходят через образец.
Сверхбыстрые электронные микроскопы, разработанные в 2000-х годах, используют лазер для генерации импульсных пучков электронов. Данная технология значительно улучшает временное разрешение, позволяя наблюдать изменения в образце в динамике. Разрешение определяется не скоростью затвора камеры, а длительностью электронных импульсов.
Исследовательская группа Университета Аризоны опиралась на работы нобелевских лауреатов 2023 года Пьера Агостини, Ференца Крауса и Анн ЛЮйер, которые создали первый импульс экстремального ультрафиолета, продолжительностью в аттосекунды (одна квинтиллионная доля секунды, 10^{-18} секунды). Используя это достижение как основу, они спроектировали микроскоп, объединяющий мощный лазер и два сверхкоротких световых импульса.
Первый световой импульс возбуждает электроны в образце, инициируя их движение или другие быстрые изменения. Второй световой импульс, как оптический стробоскоп, создает окно времени, в котором генерируется синхронизированный, одиночный аттосекундный электронный импульс. Скорость стробирующего импульса напрямую влияет на разрешение изображения.
"Улучшение временного разрешения в электронных микроскопах долгое время было целью многих исследовательских групп, стремящихся увидеть движение электронов. Теперь, впервые, наш электронный просвечивающий микроскоп достигает разрешения в аттосекунды. Мы называем этот прорыв "аттомикроскопия". Мы впервые можем наблюдать частицы электрона в движении", - заключил Хассан.
Издание «Проект», Лада, Светов Михаил Владимирович, Голубева Анна Львовна, Общество с ограниченной ответственностью «Нобелевский призыв», Молодежная Общественная Организация Солонешенского района «Про, Региональная общественная организация помощи женщинам и детям, находящимся в кризисной ситуации «Информационно, Автономная некоммерческая организация «Научный центр международных исследований «ПИР» признаны в РФ иностранными агентами.
