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重大突破,30 年前理論預測的西格瑪孔首獲證實

11 月 12 日訊息,捷克科學院物理研究所等多家機構的科學家對於“亞原子結構觀察直接成像”提出了一種新方法,顯著提高了單原子成像掃描顯微鏡的解析度,將人類觀察原子的水平推升到亞原子層面,並實現全球首次直接觀測到鹵族元素的單個原子上的不對稱電子密度分佈(即所謂的西格瑪孔 sigma-hole),從而證實了這種 30 年前在理論上預測但從未直接觀察到的現象。

與對黑洞的首次觀測相比,這一突破有助於人類理解單個原子或分子之間的相互作用以及化學反應,開闢了一條改進各種材料及其結構特性的新途徑。瞭解到,這一成果已在今日發表於《科學》雜誌上。

來自奧洛穆茨帕拉茨基大學捷克先進技術研究所 (CATRIN)、捷克科學院物理研究所 (FZU)、捷克科學院有機化學和生物化學研究所的科學家們(IOCB 布拉格)和 VSB 的 IT4Innovations 超級計算中心、俄斯特拉發技術大學通過這一方法,成功大幅提高了掃描顯微鏡的解析度,從而使人類從“對單個原子進行成像”到“超越原子水平的亞原子水平成像”。

“確認理論上預測的 sigma-holes 的存在與觀察黑洞沒有什麼不同,儘管廣義相對論早在 1915 年就預測了黑洞的存在,但直到兩年前才被發現。FZU 和 CATRIN 理論和實驗研究的領先專家 Pavel Jelínek 解釋說,從這個意義上來講,我們說“σ 孔的成像代表了原子水平上的一個類似的里程碑”並不過分。固體物質表面分子結構的物理和化學性質。

DOI:10.1126/science.abk1479