기존 최고 해상도를 3배 높여 원자 관측: PrScO3 크리스탈 사진

2021. 5. 22. 13:20과학

코넬대 연구팀이 자신들의 2018년 기록을 자체 경신했다. 

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Researchers see atoms at record resolution

In 2018, Cornell researchers built a high-powered detector that, in combination with an algorithm-driven process called ptychography, set a world record by tripling the resolution of a state-of-the-art electron microscope.

phys.org

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Praseodymium orthoscandate (PrScO3) crystal 결정을 1억배로 촬영하여 재구성한 사진.

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여기에 사용된 Ptychography (피쵸그라피로 발음되는듯?) 기술은 현미경의 해상도/분해능을 컴퓨터 회귀분석 알고리즘으로 향상 시키는 기술이다. 여러장의 사진을 찍어 하나의 이미지로 재구성하는 과정에서 해상도가 향상되게 만든다.

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Praseodymium은 (프라세오디뮴 Pr) 녹색 쌍동이라는 뜻을 가지는 희토류 원소로 원자번호 59번이다.

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Ortho- 라는 접미어는 orthodox라는 말을 연상하기 쉽지만, 화학에서 쓰일 때는 1) 벤젠고리 화합물로 1,2 위치환체 2) 메타 복합체가 탈수 (dehydration)에 의해 형성되었을 때 하나의 복합체 를 가리킨다.

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Scandate는 Scandium (스칸듐 Sc, 원자번호 21)의 산화 상태를 가리키는 말이다.

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PrScO3는 그러므로, 프라세오디뮴과, 스칸듐, 산소가 결합되어 있는 결정체이다.

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사진에서 빛번짐같이 보이는 부분은 원자가 진동하고 있기 때문이고.

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뭐가 산소이고, 프라세오디뮴이고, 스칸듐인지는 잘 모르겠다.

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분자모형을 보면 프라세오디뮴과 스칸듐이 번갈아 있고 거기에 프라세오디뮴은 8개, 스칸듐은 6개의 결합이 산소와 이어지고 있어, 산소를 매개로 2개의 원소가 결합된 그런 형태이다.

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https://materialsproject.org/materials/mp-559756/

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나로서는 이런 정보를 가지고도 이 사진의 의미를 해석하기 난망하다.

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그래도 원자가 결합된 모습을 눈으로 더 선명하게 볼 수 있다는 점에서 신이나서 공유해본다. (기존 최고 해상도를 3배 향상시켰다고 한다.)

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