นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าพันธะระหว่างอะตอมของฮาโลเจนที่มีประจุลบบางอะตอมนั้นเกิดขึ้นได้จากบริเวณที่มีประจุบวกที่เรียกว่า ซิกมาโฮล แต่พวกมันขาดหลักฐานทางการทดลอง ขณะนี้นักวิจัยในเช็กเกียได้ใช้วิธีการที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แรงโพรบเคลวินเพื่อถ่ายภาพโครงสร้างย่อยของอะตอมเหล่านี้โดยตรง ความสำเร็จที่พวกเขาอ้างว่าจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับผลึกโมเลกุล
และการพับตัว
ของชีวโมเลกุล ท่ามกลางปรากฏการณ์อื่นๆความเสถียรของผลึกโมเลกุลบางชนิดเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์มาช้านาน เนื่องจากผลึกประกอบด้วยอะตอมที่มีประจุลบซึ่งโดยปกติคาดว่าจะผลักกัน คู่เหล่านี้ประกอบด้วยอะตอม 2 อะตอมจากธาตุในกลุ่มฮาโลเจน (เช่น โบรมีน) หรืออะตอม
ของฮาโลเจน 1 อะตอมและอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาตีฟอีก 1 อะตอม เช่น ออกซิเจนหรือไนโตรเจน
หลายกลุ่มเสนอว่าพันธะฮาโลเจนเกิดขึ้นผ่านแอนไอโซโทรปีในการกระจายประจุของอะตอม กล่าวอีกนัยหนึ่ง แทนที่จะมีประจุลบที่สม่ำเสมอเชิงพื้นที่ พวกมันประกอบด้วยแถบที่มีประจุลบ
ซึ่งครอบด้วยเม็ดมะยมที่มีประจุบวก ซึ่งก็คือซิกมาโฮล อย่างไรก็ตาม ในขณะที่การจำลองเชิงกลเชิงควอนตัมและการสังเกตโครงสร้างผลึกได้ให้การสนับสนุนทางอ้อมสำหรับแนวคิดนี้ แต่ยังไม่มีใครในปัจจุบันที่สามารถสร้างภาพแอนไอโซโทรปีได้โดยตรง กล้องจุลทรรศน์แรงเคลวินโพรบกลุ่ม
ที่นำจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสาธารณรัฐเช็กในปรากและมหาวิทยาลัยปาลัคคีในออลโมตซ์ได้บรรลุผลสำเร็จแล้วโดยใช้ประโยชน์จากกล้องจุลทรรศน์แรงโพรบเคลวิน จากผลงานเดิมที่ดำเนินการโดยวิลเลียม ทอมสัน (ลอร์ดเคลวิน) เมื่อปลายศตวรรษที่ 19 และปรับให้ใหม่ขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้เพื่อให้เห็นภาพ
การกระจายประจุภายในโมเลกุล เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการแขวนคานขนาดเล็กเหนือตัวอย่างและเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์ทั้งสองเพื่อให้พวกมันก่อตัวขึ้น ตัวเก็บประจุ ขั้นตอนต่อไปคือการตั้งค่าการสั่นของคานยื่นและบันทึกความถี่ของการสั่นเมื่อเคลื่อนเข้าใกล้ตัวอย่าง การเปลี่ยนแปลงนี้วัดจากช่วง
ของแรงดัน
ไฟฟ้าและการกระจายผลลัพธ์ที่วางแผนเป็น “พาราโบลาเคลวิน” โดยมีจุดสูงสุดที่ค่าใดค่าหนึ่ง
ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์เคยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงโพรบเคลวินที่มีปลายประกอบด้วยอะตอมเดี่ยวเพื่อทำแผนที่ความแปรผันในระดับอะตอมในระดับท้องถิ่นในความหนาแน่นของประจุ
โดยการวัดการเลื่อนในจุดสูงสุดของพาราโบลา ตอนนี้ และเพื่อนร่วมงานได้ปรับปรุงความเข้าใจทางทฤษฎีของเทคนิคนี้และปรับขั้นตอนการทดลองให้เหมาะสม สิ่งนี้ทำให้สามารถเพิ่มความไวของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตระหว่างโพรบและตัวอย่าง และด้วยเหตุนี้จึงผลักดันความละเอียดของเทคนิคให้เกินกว่า
ระดับอะตอมนักวิจัยทำการทดลองโดยการฝากโมเลกุลของสารประกอบที่มีโบรมีน (เตตระคิส (4-โบรโมฟีนิล) มีเทน) บนพื้นผิวสีเงินภายในสุญญากาศสูงพิเศษที่อุณหภูมิเย็นจัด แต่ละโมเลกุลมีรูปร่างคล้ายขาตั้ง โดยมีอะตอมโบรมีนอยู่ด้านบนสุดและตรวจสอบได้ง่าย ที่ปลายคันโยก นักวิจัยได้วางอะตอม
ซีนอนซึ่งมีการกระจายประจุที่สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน ด้วยการเลื่อนโพรบผ่านตารางของจุดเหนืออะตอมโบรมีนและวางแผนพาราโบลาเคลวินที่แยกจากกันในแต่ละจุด พวกเขาสามารถทำแผนที่บริเวณที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงและต่ำภายในอะตอมของฮาโลเจนได้
ในการทำเช่นนั้น นักวิจัยพบว่าอะตอมของโบรมีนมีรูซิกมาโฮลล้อมรอบด้วยกลุ่มที่เป็นลบมากกว่า พวกเขาสำรองผลลัพธ์ด้วยการจำลองตามทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น และยังดำเนินการตรวจวัดเชิงทดลองแบบอะนาล็อกที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลเดียวกันแต่ใช้ฟลูออรีนแทนที่โบรมีน
แม้ว่าฟลูออรีนจะเป็นฮาโลเจนเหมือนกัน แต่ฟลูออรีนจะดึงดูดอิเล็กตรอนได้แรงมากเมื่อสร้างพันธะเคมี การวัดของทีมเผยให้เห็นตามที่คาดไว้ อะตอมของฟลูออรีนมีการกระจายประจุลบที่สม่ำเสมอ การถ่ายภาพโดยตรงของประจุอะตอมแบบแอนไอโซทรอปิกจากข้อมูล การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ยืนยัน
การมีอยู่
ของหลุมซิกมาและแนวคิดของพันธะฮาโลเจนเท่านั้น แต่ยังถือเป็นการสร้างภาพโดยตรงครั้งแรกของประจุอะตอมแบบแอนไอโซโทรปิกอีกด้วย “ความละเอียดของซิกมาโฮลเป็นหนทางใหม่ในการระบุลักษณะความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของอะตอมเดี่ยว” เขากล่าว “ตอนนี้เราสามารถคิดถึง
การวัดการตอบสนองของเมฆอิเล็กตรอนต่อสนามภายนอก”ในบรรดาระบบที่สามารถตรวจสอบได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น เขากล่าวเสริม ได้แก่ ข้อบกพร่องของปรมาณูในวัสดุ 2 มิติ เขากล่าวว่ากล้องจุลทรรศน์แรงโพรบเคลวินสามารถใช้เพื่อระบุว่าข้อบกพร่องนั้นมีประจุบวกหรือลบและการกระจายประจุนั้น
ไม่สมมาตรหรือไม่โดยใช้ลำแสงที่มีพลังงานตั้งแต่ 5-23 keV และรองรับการวัดในแหล่งกำเนิดภายใต้ สภาวะที่ทำให้เครียด เปียก และร้อนสำหรับตัวอย่างทั้งอินทรีย์และอนินทรีย์ แม้ว่าข้อกำหนดทางเทคนิคของสิ่งอำนวยความสะดวกจะน่าประทับใจ แต่การปรับปรุงยังดำเนินต่อไป การพัฒนาล่าสุดอย่างหนึ่ง
คือการเปิดตัวอุปกรณ์ที่สามารถก้าวผ่านมุมหนึ่งระดับนาโนเรเดียนในแต่ละครั้ง ซึ่งเทียบเท่ากับมุมที่กล้องโทรทรรศน์บนโลกจะเคลื่อนผ่านเพื่อดูปลายเท้าหรือส้นเท้าของรอยเท้าบนดวงจันทร์ อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้สามารถทดสอบและตรวจสอบกระจกที่โฟกัสลำแสงเอ็กซ์เรย์ได้ดีขึ้น และเป็นตัวอย่าง
ระดับความแม่นยำของอุปกรณ์ ที่ช่วยให้สามารถทดลองได้อย่างแม่นยำสูงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนอันล้ำสมัย ในปี 2559 ได้ประกาศเปิดศูนย์การถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่มุ่งตอบสนองความต้องการของชุมชนวิทยาศาสตร์กายภาพโดยเฉพาะ ศูนย์การถ่ายภาพวิทยาศาสตร์กายภาพอิเล็กตรอน ( ePSIC) เป็นความร่วมมือระหว่าง และบริษัทผู้เร่งปฏิกิริยา และพร้อมให้บริการแก่ผู้ใช้
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
