115) The clearest picture of atoms ever made

  

The clearest picture of atoms ever made

This is the most detailed picture of atoms ever taken

The picture you are looking at, this Presidium Orthoscandite 

(PrScO3)

 of the atomic structure of , which is shown by zooming ten million times. That is, its magnification is one hundred million. 

The dots seen in the image, the crystal lattice 

(Crystal Lattice) 

There are individual atoms in

Although the image appears a bit blurry, it is not due to any malfunction. In fact, the atoms are constantly wobbling or vibrating due to thermal motion, causing a slight blur in their image due to this constant motion.

This image is nuclear imaging 

(atomic imaging) 

represents the ascension of Who 

 (resolution) 

to its optical limit 

(theoretical limit)

 has reached David Miller, a physicist at Cornell University, said when publishing the results ... This is a point where explanation limits

(Limit of Resolution) 

has been effectively brought to a dead end. We can basically now determine the location of atoms very easily.

The technique behind this success is typography 

(ptychography)

 It is called, interventional physics

 (interferometry) 

is a type of , which is the interference pattern of electrons colliding with atoms

(Interference Patterns)

 Creates an image from This system is extremely difficult when analyzing the scattering of these electrons

 (Precision)

can map atomic structures with

The praseodymium atoms (pair of bright dots), scandium atoms (single bright dots), and oxygen atoms (dim red dots) in this image all combine to form a complete crystal. The potential applications of this breakthrough are vast. From materials science to quantum communication, this is a history-changing picture. This technique of viewing atoms provides an opportunity to see atomic structures in unprecedented detail. As Miller said

 "We've all always been wearing really bad glasses, and now we have really good glasses."

ایٹمز کی اب تک کی سب سے واضح تصویر

یہ اب تک کی لی گئی ایٹمز کی سب سے زیادہ وضاحت والی تصویر ہے

آپ جس تصویر کو دیکھ رہے ہیں، یہ پریسیوڈیمیم آرتھو اسکینڈائٹ 

(PrScO3)

 کے ایٹمی ڈھانچے کی ہے، جسے دس کروڑ گنا زوم کر کے دکھایا گیا ہے۔ یعنی اس کی میگنیفیکشن سو ملین ہے۔ 

تصویر میں نظر آنے والے نقطے ، کرسٹل جالی 

(Crystal Lattice) 

میں موجود انفرادی ایٹمز ہیں۔

اگرچہ تصویر قدرے دھندلی معلوم ہوتی ہے لیکن یہ کسی خرابی کی وجہ سے نہیں ہے۔ دراصل، ایٹمز تھرمل حرکت کی وجہ سے مسلسل جھومتے یا ہلتے یا وائبریٹ کرتے رہتے ہیں، اس مسلسل حرکت کی وجہ سے ان کی تصویر میں ایک ہلکی سی دھندلاہٹ پیدا ہوتی ہے۔

یہ تصویر ایٹمی عکس بندی 

(atomic imaging) 

کی معراج کی نمائندگی کرتی ہے۔ جس نے 

 (resolution) 

کو اس کی نظری حد 

(theoretical limit)

 تک پہنچا دیا ہے۔ کارنیل یونیورسٹی کے طبیعیات دان ڈیوڈ ملر نے نتائج شائع کرتے وقت کہا ... یہ ایک ایسا مقام ہے جہاں وضاحت کی حد

(Limit of Resolution) 

کو مؤثر طریقے سے آخری درجے تک پہنچا دیا گیا ہے۔ ہم بنیادی طور پر اب بہت آسانی سے ایٹمز کی جگہ کا تعین کر سکتے ہیں۔

اس کامیابی کے پیچھے جو تکنیک ہے وہ ٹائیکو گرافی 

(ptychography)

 کہلاتی ہے، جو مداخلتی طبیعیات

 (interferometry) 

کی ایک قسم ہے، جو ایٹمز سے ٹکرا کر الیکٹرانز کے مداخلتی نمونوں

(Interference Patterns)

 سے تصویر تخلیق کرتی ہے۔ جب ان الیکٹرانز کے بکھرنے کا تجزیہ کیا جاتا ہے تو یہ نظام بے پناہ دقت

 (Precision)

کے ساتھ ایٹمی ڈھانچوں کا نقشہ تیار کر سکتا ہے۔

اس تصویر میں موجود پریسیوڈیمیم ایٹمز (چمکدار نقطوں کی جوڑی )، اسکینڈیم ایٹمز (واحد چمکدار نقطے)، اور آکسیجن ایٹمز (مدھم سرخ نقطے) سب مل کر ایک مکمل کرسٹل بناتے ہیں۔ اس پیش رفت کے ممکنہ استعمالات وسیع ہیں۔ میٹیریل سائنس سے لے کر کوانٹم کمیونیکیشن تک یہ تاریخ کا دھارا بدلنے والی تصویر ہے۔ ایٹمز کو دیکھنے کی یہ تکنیک ایٹمی ڈھانچوں کو بے مثال تفصیل کے ساتھ دیکھنے کا موقع فراہم کرتی ہے۔ جیسا کہ ملر نے کہا

 "ہم سب نے ہمیشہ بہت خراب چشمے پہنے ہوئے تھے، اور اب ہمارے پاس واقعی ایک اچھا چشمہ موجود ہے۔"