一种新型X射线显微镜——或者更准确地说,是纳米显微镜——是成像微小物体领域的又一项重大突破。它通过计算成像,而不是直接观察,从而使科学家能够看到纳米级的细节。
加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发了算法,可以将X射线从微小物体的衍射图案转换,从而得到最微小结构的图像。这些计算在某种程度上类似于自适应光学,通过持续的计算产生可分辨的图像。
衍射图案被记录并进行数值反演,研究人员可以绘制出物体的磁畴结构。磁畴是原子磁场对齐的结构,理解它们如何被改变和操纵,将有助于计算机工程师设计更小、更高效的硬盘和内存。随着磁畴之间的空间变小,计算机工程师可以存储更多的数据位。
加州大学圣地亚哥分校团队使用了阿贡国家实验室的先进光子源(一种超高功率相干X射线源)进行实验。他们制作了一种由铁和一种稀土元素钆组成的层状薄膜,钆因其薄膜能够自组装成磁畴,正被研究用于更高容量的计算机内存。据UCSD News报道,用纳米显微镜观察,这种薄膜看起来像层层叠叠的褶皱果仁蜜饼。改变磁场会改变磁畴。
首席研究员Oleg Shpyrko表示,如果必须使用笨重的透镜,以这种方式使用磁铁将非常困难,甚至不可能。
Shpyrko说,X射线方法也可以用于化学和生物应用。它可以用于成像材料中的单个元素,或成像病毒、细胞和其他生物组织。
这项研究发表在本周《美国国家科学院院刊》的早期在线版上。
[通过ScienceDaily]