Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

Mikroskopie s pomalými elektrony a grafen

 |  7. 4. 2011
 |  Vesmír 90, 216, 2011/4

Vše začalo počátkem r. 2008, kdy prof. H.-W. Fink pozval Ivanu Müllerovou a mne na Univerzitu v Curychu, abychom přednesli příspěvek o rastrovací mikroskopii velmi pomalými elektrony. Tuto mikroskopickou metodu považujeme za svoje dítě a pěstujeme ji od prvních pokusů v r. 1992. Až do roku 2006 jsme byli jediným pracovištěm na světě, kde byla metoda k dispozici – pouze my jsme dokázali dělat mikrosnímky s vysokým rozlišením pod 200 elektronvoltů (eV). Od r. 2006 je metoda zaváděna do nových typů rastrovacích mikroskopů a nejnižší nabízená energie je nyní 50 eV. Mikroskopii pod 50 eV až do „nuly“ děláme doposud sami.

Přednášky v Curychu měly velmi dobrý ohlas a prof. Fink nás informoval o projektu SIBMAR, pro který se mu naše metoda zdála užitečná. Šlo o holografické zobrazování jednotlivých makromolekul typu DNA, a to bez čoček, pouze projekcí vlnou pomalých elektronů a rekonstrukcí hologramu vzniklého interferencí prošlé vlny a vlny rozptýlené objektem (metoda je známa jako Gaborova holografie). Makromolekulu bylo nutné fixovat na vhodnou podložku a slibným se zdál nově objevený grafen, tedy samonosná uhlíková fólie o tloušťce jednoho atomu. Členem řešitelského konsorcia byl K. Novoselov, budoucí laurát Nobelovy ceny za r. 2010. Nám byla nabídnuta účast na projektu v roli pracoviště schopného zobrazovat grafen pomocí pomalých elektronů a zjišťovat propustnost, popřípadě najít nejvhodnější energii elektronů. Do konsorcia projektu jsme přistoupili v létě 2008. V říjnu 2008 jsme pak v Brně organizovali workshop doplněného konsorcia, mj. za účasti K. Novoselova.

Od podzimu 2008 do konce března 2010 jsme na projektu SIBMAR pracovali a vyvíjeli rastrovací prozařovací mikroskopii (STEM) velmi pomalými elektrony. Běžně se STEM provozuje při desítkách až stovkách tisíc eV, avšak my jsme se pustili do zobrazování tenkých vzorků na průsvit elektrony o energii v jednotkách eV, což zatím není k dispozici na žádném jiném pracovišti. Do dnešní doby se nám podařilo metodu uvést do života a pořídit mikrosnímky různých vrstev o tloušťkách 10 nanometrů a méně, včetně snímků grafenu z Manchesteru. Skutečně kvalitní mikrosnímky však vznikly až po skončení projektu SIBMAR v březnu 2010. Výsledky jsme publikovali a teď nás mrzí, že jsme se spokojili s poděkováním K. Novoselovovi za poskytnutí vzorku a neudělali z něho spoluautora – to by teď byla cenná trofej.

Během projektu se celé konsorcium setkalo na několika workshopech. Měli jsme příležitost Novoselova poznat jako statného chasníka, spíše mlčenlivého, působícího klidným a rozvážným dojmem. Na přelomu roku jsem se pokoušel získat jej k přednesení úvodní přednášky na výroční konferenci Československé mikroskopické společnosti v únoru 2011. Odpověděl okamžitě, projevil zájem o naše nové výsledky, poděkoval za pozvání, ale odmítl je. Vysvětlil, že nápor na něho je teď tak obrovský, že v zájmu zachování svého duševního zdraví musí udělat rázný řez: v roce 2011 pojede jen na konference, které měl sjednány ještě před udělením Nobelovy ceny. Rozumím mu.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Nanotechnologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Luděk Frank

RNDr. Luděk Frank, DrSc., (*1946) vystudoval fyziku pevných látek na brněnské univerzitě. V Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR, v. v. i., se zabývá elektronovou mikroskopií a spektroskopií, především po metodologické stránce, a fyzikou povrchů. Od roku 2001 je ředitelem ústavu.

Doporučujeme

Vlaštovka extrémista

Vlaštovka extrémista

Jaroslav Cepák, Petr Klvaňa  |  10. 10. 2018
Díky satelitní telemetrii se podařilo odhalit vpravdě neuvěřitelné výkony některých ptačích druhů. Nejznámějším je zřejmě osmidenní nonstop let...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné