Captan imágenes de átomos particulares con una definición récord

Expertos en ingeniería y ciencia de los materiales han elaborado una manera de superar los problemas que surgen a la hora de utilizar microscopios electrónicos de transmisión para captar imágenes detalladas que permiten estudiar diferentes materiales sólidos.

Normalmente, esos dispositivos obtienen imágenes de átomos individuales, pero el hecho de que algunos electrones de los haces se dispersan y las aberraciones de las lentes reduce su resolución en un factor de 3 a 10.

Los especialistas no se centraron en mejorar la óptica, sino en su conocimiento sobre patrones de difracción para reconstruir imágenes de manera más clara, según explican en un artículo publicado recientemente en la revista Science.

Así, realizaron sus ensayos en un laboratorio de la Universidad de Cornell (Nueva York, EE.UU.) con láminas de ortoscandato de praseodimio —un compuesto de dos elementos de tierras raras— con espesor variado: de menos de un nanómetro a 30 nanómetros.

Las imágenes que obtuvieron tienen una precisión subnanométrica y permitían identificar cada átomo, aunque el efecto de borrosidad que pretendían reducir nunca superó las 20 milésimas partes de un nanómetro.

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Con este método, la microscopía funciona mejor en muestras más gruesas y solo el bamboleo térmico de los átomos impide aumentar más la definición: "no solo establece un nuevo récord", sino que permite alcanzar una condición que es "el último límite de la resolución", detalló el profesor de ingeniería David Muller, quien lideró la investigación.

Al resolver el problema de dispersión de los haces, esta toma de imágenes con múltiples puntos de 'iluminación' superpuestos permite localizar los átomos con exactitud y abre nuevas oportunidades para hacer las mediciones atómicas que los científicos no podido realizar hasta el momento.

Los integrantes del proyecto estiman que todavía pueden batir su registro si enfrían la muestra más de lo que lo hicieron o emplean un material compuesto por átomos más pesados, aunque incluso a temperatura cero tienen fluctuaciones cuánticas.

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