เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เทคนิคกล้องจุลทรรศน์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเคลวินเผยให้เห็น ‘ซิกมารู’ ที่ตามหามานาน

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เทคนิคกล้องจุลทรรศน์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเคลวินเผยให้เห็น 'ซิกมารู' ที่ตามหามานาน

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าพันธะระหว่างอะตอมของฮาโลเจนที่มีประจุลบบางชนิดเกิดขึ้นได้จากบริเวณที่มีประจุบวกที่เรียกว่าซิกมา-โฮล แต่ยังไม่มีหลักฐานจากการทดลอง ตอนนี้นักวิจัยในสาธารณรัฐเช็กได้ใช้วิธีการที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แรงกระตุ้นเคลวินเพื่อสร้างภาพโครงสร้างย่อยของอะตอมเหล่านี้โดยตรง ความสำเร็จที่พวกเขาอ้างว่าจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้น

เกี่ยวกับผลึกโมเลกุลและการพับของชีวโมเลกุล 

ท่ามกลางปรากฏการณ์อื่นๆ ความคงตัวของผลึกโมเลกุลบางชนิดเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์มานานแล้ว เนื่องจากคริสตัลมีอะตอมที่มีประจุลบอยู่คู่หนึ่ง ซึ่งปกติแล้วคาดว่าจะสามารถผลักกัน คู่เหล่านี้ประกอบด้วยอะตอมสองอะตอมจากกลุ่มธาตุที่เป็นฮาโลเจน (เช่น โบรมีน) หรืออะตอมของฮาโลเจนหนึ่งอะตอมและอะตอมอิเล็กโตรเนกาทีฟอีกชนิดหนึ่ง เช่น ออกซิเจนหรือไนโตรเจน

หลายกลุ่มได้เสนอว่าพันธะฮาโลเจนเกิดขึ้นผ่านแอนไอโซโทรปีในการกระจายประจุของอะตอม กล่าวอีกนัยหนึ่ง แทนที่จะมีประจุลบที่สม่ำเสมอในเชิงพื้นที่ พวกมันประกอบด้วยแถบประจุลบที่ราดด้วยมงกุฎที่มีประจุบวก – ซิกมา-โฮล อย่างไรก็ตาม ในขณะที่การจำลองเชิงควอนตัมเครื่องกลและการสังเกตโครงสร้างผลึกให้การสนับสนุนทางอ้อมสำหรับแนวคิดนี้ แต่ยังไม่มีใครสามารถแสดงภาพแอนไอโซโทรปีได้โดยตรง

กล้องจุลทรรศน์แรงโพรบเคลวินกลุ่มนำโดยPavel Jelínekของ Czech Academy of Sciences ในกรุงปราก และมหาวิทยาลัย Palacký ในเมือง Olomouc ได้บรรลุผลสำเร็จโดยอาศัยกล้องจุลทรรศน์กำลังสอบสวนเคลวิน อิงจากงานเดิมที่ดำเนินการโดยวิลเลียม ทอมสัน (ลอร์ดเคลวิน) ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และปรับให้เข้ากับภาพการกระจายประจุภายในโมเลกุลเมื่อเร็วๆ นี้ 

เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการแขวนคานเท้าแขนขนาดเล็ก

ไว้เหนือตัวอย่างและเชื่อมต่อทั้งสองแบบทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้เกิด ตัวเก็บประจุ ขั้นตอนต่อไปคือการตั้งค่าการสั่นสะเทือนของคานเท้าแขนและบันทึกว่าความถี่ของการสั่นสะเทือนเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเข้าใกล้ตัวอย่าง การเปลี่ยนแปลงนี้วัดจากช่วงของแรงดันไฟฟ้าและการกระจายผลลัพธ์ที่วางแผนเป็น “เคลวินพาราโบลา” โดยมีค่าสูงสุดที่ค่าใดค่าหนึ่ง

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เคยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงของโพรบเคลวินกับปลายที่ประกอบด้วยอะตอมเดี่ยวเพื่อทำแผนที่ความแปรผันในท้องถิ่นในระดับอะตอมในความหนาแน่นของประจุโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงในพีคของพาราโบลา ตอนนี้ Jelínekและเพื่อนร่วมงานได้ปรับปรุงความเข้าใจเชิงทฤษฎีของเทคนิคนี้และปรับขั้นตอนการทดลองให้เหมาะสม ซึ่งช่วยให้พวกเขาเพิ่มความไวของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตระหว่างโพรบกับตัวอย่างได้ และด้วยเหตุนี้จึงผลักดันความละเอียดของเทคนิคให้เกินระดับอะตอม

นักวิจัยได้ทำการทดลองโดยการฝากโมเลกุลของสารประกอบที่มีโบรมีน (tetrakis (4-bromophenyl) มีเทน) ไว้บนพื้นผิวสีเงินภายในสุญญากาศที่สูงมากที่อุณหภูมิแช่แข็ง แต่ละโมเลกุลมีรูปร่างเหมือนขาตั้ง โดยมีอะตอมโบรมีนอยู่ด้านบนสุดและสามารถตรวจสอบได้ง่าย นักวิจัยได้วางอะตอมของซีนอนซึ่งมีการกระจายประจุที่สม่ำเสมอและหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนที่ปลายเท้าแขน โดยการเคลื่อนโพรบผ่านกริดของจุดที่อยู่เหนืออะตอมโบรมีนและวางแผนพาราโบลาเคลวินที่แยกจากกันในแต่ละจุด พวกมันสามารถแมปบริเวณที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่สูงขึ้นและต่ำภายในอะตอมของฮาโลเจน

การถ่ายภาพขั้วของพันธะเคมีแต่ละตัว

ในการทำเช่นนั้น นักวิจัยพบว่าอะตอมของโบรมีนประกอบด้วยซิกมารูที่ล้อมรอบด้วยมวลลบมากกว่า พวกเขาสำรองผลลัพธ์ด้วยการจำลองตามทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น และยังดำเนินการวัดเชิงทดลองที่คล้ายคลึงกันซึ่งเกี่ยวข้องกับโมเลกุลเดียวกัน แต่มีฟลูออรีนแทนที่โบรมีน แม้ว่าฟลูออรีนจะเป็นฮาโลเจนด้วย แต่ก็ดึงดูดอิเล็กตรอนได้มากเมื่อสร้างพันธะเคมี (เป็นอิเลคโตรเนกาติตีสูง) ซึ่งซิกมารูไม่สามารถพัฒนาได้ การวัดของทีมเปิดเผยตามที่คาดไว้ว่าอะตอมของฟลูออรีนมีการกระจายประจุลบที่สม่ำเสมอ

การถ่ายภาพโดยตรงของประจุอะตอมแบบแอนไอโซทรอปิก

จากข้อมูลของ Jelínek การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ยืนยันการมีอยู่ของซิกมา-โฮลและแนวคิดของพันธะฮาโลเจน แต่ยังเป็นการสร้างภาพโดยตรงครั้งแรกของประจุอะตอมแบบแอนไอโซทรอปิก “ความละเอียดของซิกมารูเปิดวิธีใหม่ในการอธิบายลักษณะความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของอะตอมเดี่ยว” เขากล่าว “ตอนนี้เราสามารถคิดเกี่ยวกับการวัดการตอบสนองของเมฆอิเล็กตรอนต่อสนามภายนอกได้”

เขาเสริมว่าในบรรดาระบบต่างๆ ที่สามารถตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมได้ คือข้อบกพร่องของอะตอมในวัสดุ 2 มิติ เขากล่าวว่ากล้องจุลทรรศน์แรงของโพรบเคลวินสามารถใช้เพื่อตรวจสอบว่าข้อบกพร่องนั้นมีประจุบวกหรือประจุลบและการกระจายประจุนั้นไม่สมมาตรหรือไม่

ประกอบชิ้นส่วนเข้าด้วยกันในการแสวงหาการกำหนดระยะที่ไม่สมดุลของสสาร Khemani และผู้ทำงานร่วมกันของเธอได้สร้างแบบจำลองทางทฤษฎีที่รวมการขับเคลื่อนของ Floquet และ MBL ในแบบจำลองนี้ พวกเขาจินตนาการถึงห่วงโซ่อนุภาค 1 มิติ ซึ่งแต่ละอันมีสปินทางกลควอนตัมของตัวเอง ทุกอนุภาคในสายโซ่เชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านและอยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กของตัวเองด้วย

รวมถึงการแยกออกจากโลกภายนอก

ที่สมดุล แม้ว่าสนามแม่เหล็กและความแรงของคัปปลิ้งทั้งหมดจะเท่ากัน ระบบนี้สามารถแสดงเฟสแม่เหล็กเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เฟอร์โรแม่เหล็กมีการหมุนทั้งหมดชี้ขึ้นหรือลง ในขณะที่ในพาราแมกเนติก การหมุนแต่ละครั้งจะชี้ขึ้นหรือลงแยกกัน แต่ระบบไม่แสดงความพึงพอใจโดยรวม เมื่อความผิดปกติถูกรวมเข้ากับจุดแข็งและข้อต่อของสนาม ระบบจะโฮสต์เฟสเพิ่มเติมที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นจำนวนมาก โดยที่การหมุนจะชี้ไปในทิศทางแบบสุ่ม ระยะนี้เรียกว่าแก้วหมุน ได้ชื่อมาจากการเปรียบเทียบกับแก้ว ซึ่งเป็นของแข็งอสัณฐานที่ประกอบด้วยอะตอมที่ตั้งแบบสุ่ม เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย