Ученые из США создали и пров
ерили в деле первый в мире электронный микроскоп, способный получать фотографии объектов, чей размер меньше радиуса атома водорода, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Материал, который мы изучали, представляет собой особую форму титаната стронция, которую мы называем "слоистым оксидом". Для того чтобы проверить теорию, которая описывает его необычно хорошие диэлектрические свойства этого оксида, мы спустились до масштабов в 5-10 пикометров. Нам впервые удалось показать, что внутри этого материала появляются полярные фазы с похожими энергиями, о существовании которых говорит теория"
— рассказывает Венкатраман Гопалан (Venkatraman Gopalan) из университета Пенсильвании (США).
Гопалан и его коллеги смогли достичь таких масштабов благодаря новому электронному микроскопу, созданному в стенах Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, который способен видеть структуры, по размерам уступающие атому водорода в вакууме.
Этот прибор помог ученым сфотографировать и впервые увидеть при помощи глаз слоистую структуру титаната стронция, похожую по своему устройству на кирпичную кладку, в роли "кирпичей" которой выступают молекулы титаната стронция, а "цемента" между ними – молекулы оксида стронция.
Подобная структура, как раньше показывали расчеты и как сейчас показали "атомные" фотографии этого материала, оказалась причиной того, почему данный материал обладает необычными токоизолирующими свойствами, которыми можно легко управлять, меняя свойства каждого "ряда кирпичей" в этой кладке. Интересные диэлектрические свойства титаната стронция, по словам авторов статьи, можно использовать для создания систем связи стандарта 5G.
Аналогичные субатомные наблюдения и эксперименты, по мнению Гопалана, помогут физикам ускорить разработку сверхпроводников, фотонных кристаллов, полупроводниковых материалов и других перспективных материалов, которые состоят из набора разных атомов, ведущих себя необычным образом.