#3343. Tids kristaller??

Det här är svåra grejer?? –som illustrerar hur ”overkliga” experiment?? –forskning genomför idag?? Forskare vid lågtemperatur laboratoriet vid Alto universitet i Espo har visat att tids kristaller kommunicerar??

Kristaller består vanligen av väl ordnade atomer?? –så även mycket små kristaller. Tids kristaller existerar bara vid mycket låga temperaturer?? –i detta experiment 140 miljontedels Kelvin?? Det är mycket nära den absoluta nollpunkten. Där ädelgasen He har en betaform som är ”superfluid”.

Vid denna temperatur publicerar S. Autti och medarbetare i Nature att:

We observe an exchange of magnons between the time crystals leading to opposite-phase oscillations in their populations.

 Helt kort om seniorplåtis har fattat något så ändrar par av kristaller omvänd struktur samtidigt?? Det är dock svårt att helt förstå vad tidskristaller är för något?? Det finns vetenskapliga artiklar som beskriver det?? –men det betyder att man måste vara helt insatt i kvantfysik med alla H??

Seniorplåtis har hela sitt yrkesliv studerat just kristaller?? –med hjälp av elektronmikroskåp utrustade med ljuskänsliga digitala videokameror?? Sedan mitten av 80-talet studerade vi strukturfluktuationer i nano kristaller?? Mot slutet användes provkammare där man kunde höja temperaturen till 5-7-hundra plus grader?? Vissa mikroskop kunde dessutom föra in gas, som; kväve, koldioxid, syre osv.

Här ser vi en bild som seniorplåtis tog när han var gästprofessor i Köpenhamn. Det visar två kristaller av guld som är ungefär 2 nanometer små?? –det vill säga innehåller ungefär 500 atomer vardera?? De här kristallerna samordnar atomstrukturerna och bildar en kristall.

Två nano kristaller av guld.

Det går att följa sammanslagningen  av dessa små nano kristaller i videosekvenser:

Du kan också använda den här YouTube länken:

https://www.nature.com/articles/s41563-020-0780-y

Det här är inte tids kristaller?? –utan nano kristaller som mycket snabbt ändrar sin atomstruktur.

#2690. Jag hade ingen aning om att det va så litet??

Alla fotografer i dag lagrar bilder på minnes kort, som de stoppar i kameran?? Vanligt är SD minnet, som säges ha en slags maximal gräns för lagring kring 2 TB?? Om man öppnar plasthöljet så utnyttjas bara halva kortet!!

Den inre enheten är helgjuten i plast och svår att öppna:

Uppbrutet SD minneskort

Det är rent otroligt litet ett sådant minne är?? –om man betänker att det får plats 1000 bilder från min Panasonic GM5 på det här minnet. En bok med 500 sidor och massor med bilder tar upp ungefär 60 MB i en PDF-fil. Om seniorplåtis räknat rätt så går det in 16000 sådana böcker på ett 1TB SD kort??

Det är svåra siffror att förstå?? –och det är svårt att förstå hur små de adresserbara enheterna på ett sådant kort är? Den senast annonserade iPad Pro har en processor med 7 nanometer små enheter.

Seniorplåtis borde ha ett hum om det för han har forskat med elektronmikroskop för att avbilda nanometer små enheter med 500 atomer i guldkluster:

Dynamiskt guldkluster med 500 guldatomer

Ett sådant guldkluster är ungefär 2,5 nm.

#1699. Ska man se atomer?? –så kosta det??

Vårt lilla land är rikt?? –vi bygger stora dyra forskningsanläggningar?? Lunds universitet är inget undantag?? –här byggs det unika MAX IV, ESS och ETEM??

ETEM är ett ”environment transmission elektron microscope”. Det är ett mikroskop som har en upplösning av bättre än 0,8 Ångström. Det betyder att man kan särskilja, i bilder, enstaka atomer?? –eftersom avståndet mellan atomer i fasta material är ungefär 1,2 till 3 Ångström. Ångström är ett längdmått?? –där 1 Å = 0,0000000001 meter!!

Ju bättre upplösning, ju större mikroskop behövs?? –och ju mer kosing kostar det?? Det här mikroskopet, som just nu installeras på Kemicentrum i Lund, kostar nästa 50 miljoner kronor. Det är specialbyggt för att man skall kunna avbilda hur halvledarkristaller (små nanometer stora pinnar) växer atom för atom??

Professor Reine Wallenberg demonstrerar det nya Hitachi ETEM i Lund.

Det gäller att visa det nya mikroskopet för den nästa generationen forskare?? –och datorer och bilder kan attrahera barn av idag??

Teknologie doktor Pernilla Nevsten gästade det nya mikroskopet och tog med barnen.

Werner Heisenberg osäkerhetsprincip angav ju på sin tid (1927) att man inte skulle kunna se partiklar?? –men atomer såg vi redan på sjuttiotalet. Här är en bild seniorplåtis tog av en supraledarkristall redan på åttiotalet??

TEM bilder av supraledaren YBa₂Cu₃O₇ där de olika atomslagen (svart kontrat) markerats.

#89. Kan man fotografera atomer?? –javisst!! --men det kostar!!

Universum är uppbyggt av atomer!! –ungefär 100 olika grundämnen!! Kan man fotografera atomer?? –även om de är otroligt små!! –den minsta, väte, är 0,0000001 mm!! Javisst kan man det!! –men det är mycket dyrt?? Kameran kostar allt från 10 till 50 miljoner!! Det är inte så svårt!! –en normalbegåvad civilingenjör kan lära sig det på så där två veckor.

 De flesta material är kristallina, glas undantaget, vilket betyder att atomerna sitter bundna till varandra på ett regelbundet sätt. Man säger att de har fjärrordning. Det betyder att sätter jag mig på en atom och tittar på omgivningen, så är den exakt den samma som om jag satte mig på en annan likadan atom i kristallen. I glas, som är amorf, är det inte så. Sätter jag mig på en kiselatom i glas då är det bara de fyra närmaste atomerna som är lika placerade. Man har alltså inte fjärrordning.

Jordskorpan är uppbyggd av mineral, som är kristallina. Vanligtvis bildas plana ytor på kristaller, om de får växa fritt. Här är ett exempel.

Kristallin kalciumkarbonat, mineralet Kalkspat, från Åstorp i Skåne.

 Metallen guld är kristallin, även som mycket små partiklar. Om man lägger en guldpartikel på en tunn kolfilm och för in den i ett elektronmikroskop, så kan man låta en elektronstråle passera genom partikeln. Då kan man få en bild av var atomerna sitter. Man kan inte använda vanligt ljus, utan måste använda en kortvågig elektronstråle. I det här elektronmikroskopet i Lund, kan man accelerera elektronerna med 300 kV, var vid upplösningen blir 0,00000015 mm.

Elektronmikroskop som kamera.

 En skicklig operatör kan ställa in mikroskopet så att förstoringen på CCD-kameran är ungefär 1,5 miljoner gånger. Det viktiga är att fokus är rätt, och det är i underfokus. Delförstorar man sedan bilden kan den se ut så här:

Del av atomupplöst guldpartikel.

Bilden visar en guldatom, märkt röd Au, som sitter på ytan av en guldpartikel tillsammans med andra guldatomer, som syns som svarta små bollar. Klicka på bilden och du har en bild med 15 miljoner gångers förstoring!! Ta en kulstötningskula och förstora den 15 miljoner gånger!! --så får du plats med Sverige i kulan!!