Un team di ricercatori dell'Università della California, Berkeley, ha sviluppato una nuova tecnica che consente loro di esaminare come i materiali si legano a livello atomico. La tecnica, chiamata tomografia con sonda atomica (APT) , utilizza un fascio focalizzato di ioni per rimuovere gli atomi da un campione, uno alla volta. Gli atomi vengono poi analizzati da uno spettrometro di massa, che ne determina la composizione elementare.

APT è un potente strumento per studiare la struttura dei materiali perché consente ai ricercatori di vedere la disposizione degli atomi in tre dimensioni. Queste informazioni possono essere utilizzate per comprendere come si formano i materiali, come si comportano in condizioni diverse e come possono essere migliorati.

Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato l’APT per esaminare il legame tra gli atomi in una varietà di materiali, inclusi metalli, semiconduttori e ceramica. Hanno scoperto che il legame tra gli atomi è spesso più complesso di quanto si pensasse in precedenza. Ad esempio, in alcuni casi, si è scoperto che gli atomi erano legati tra loro in un modo che non era stato previsto dai modelli chimici tradizionali.

I ricercatori ritengono che APT sarà uno strumento prezioso per comprendere la struttura dei materiali e per sviluppare nuovi materiali con proprietà migliorate.

Ecco una spiegazione più dettagliata di come funziona APT:

1. Un elettrodo affilato a forma di ago viene posizionato molto vicino alla superficie del campione.

2. All'elettrodo viene applicata un'alta tensione che provoca la creazione di un forte campo elettrico tra l'elettrodo e il campione.

3. Il campo elettrico fa sì che gli atomi sulla superficie del campione vengano ionizzati, il che significa che perdono i loro elettroni.

4. Gli atomi ionizzati vengono quindi accelerati verso l'elettrodo dal campo elettrico.

5. Gli atomi accelerati passano attraverso una piccola apertura nell'elettrodo e vengono quindi rilevati da uno spettrometro di massa.

6. Lo spettrometro di massa misura il rapporto massa/carica degli atomi, il che consente di determinarne la composizione elementare.

APT è uno strumento molto potente per studiare la struttura dei materiali perché consente ai ricercatori di:

* Vedi la disposizione degli atomi in tre dimensioni

* Determinare la composizione elementare degli atomi

* Identificare i difetti nella struttura dei materiali

APT è utilizzato in un'ampia varietà di campi, tra cui scienza dei materiali, chimica e biologia.