p (Phys.org) —Os pesquisadores desenvolveram a primeira técnica de imagem que pode ver claramente dentro das estruturas moleculares, e usei-o para criar hologramas 3D dos arranjos atômicos dentro dessas estruturas. Até agora, técnicas de imagem confiáveis ​​(por exemplo, microscopia de tunelamento de varredura) só poderia varrer as superfícies das moléculas. A capacidade de perscrutar profundamente uma estrutura molecular e ver todos os átomos individuais será essencial para o desenvolvimento de novos materiais e a compreensão de suas propriedades físicas e químicas exclusivas. p Os pesquisadores, Tobias Lühr et al. , publicaram um artigo sobre a nova técnica de imagem em uma edição recente da Nano Letras .

p Até agora, não houve nenhum método direto que pudesse ver o interior de pequenas moléculas - o arranjo exato dos átomos na maioria das moléculas só poderia ser investigado indiretamente ou previsto teoricamente. Esta falta de informação experimental representa um problema, porque, para entender a relação entre a estrutura de uma molécula e suas propriedades, os cientistas precisam saber o arranjo atômico preciso.

p Anteriormente, pesquisadores tentaram criar imagens de estruturas moleculares usando técnicas holográficas, mas essas imagens sofriam de artefatos graves, e mesmo as melhores imagens não podiam acessar mais de 10 átomos.

p O novo método de imagem holográfica melhora significativamente os métodos anteriores:elimina quase completamente os artefatos de imagem, tem a capacidade de gerar imagens de milhares de átomos, e também pode distinguir entre diferentes tipos de átomos. Os pesquisadores demonstraram a técnica criando hologramas 3D de pirita (FeS ₂ )

p O método de holografia funciona espalhando ondas de elétrons nos átomos de uma molécula. A interferência entre as ondas de elétrons emitidas e dispersas cria padrões de difração. Esta informação é então usada para reconstruir imagens holográficas 3D mostrando as verdadeiras localizações dos átomos.

p Um dos segredos para alcançar o desempenho aprimorado era usar ondas de elétrons com energias muito mais altas do que antes (vários milhares de elétron-volts em comparação com algumas centenas). As ondas de elétrons de alta energia podem ser restringidas dentro de uma região em forma de cone, em vez de se espalharem como as ondas de elétrons de baixa energia, que reduz a dispersão e suprime artefatos indesejados.

p Embora um único padrão de difração feito por ondas de elétrons de alta energia possa fornecer uma imagem confiável, os pesquisadores melhoraram ainda mais a qualidade da imagem calculando a média e sobrepondo cerca de 20 imagens reconstruídas, que suprime o ruído de fundo.

p Os pesquisadores prevêem que, mostrando claramente as posições dos átomos abaixo da superfície, o novo método complementará as técnicas de imagem de superfície e será útil para pesquisas futuras. p © 2016 Phys.org