Das ist das erste Röntgenbild eines einzelnen Atoms

Ein Forschungsteam hat das erste Röntgenbild eines einzelnen Atoms präsentiert. Laut dem Physiker Saw-Wai Hla von der Ohio University könnten Atome zwar mit Rastersondenmikroskopen abgebildet werden. Woraus diese bestehen, werde aber nur mithilfe von Röntgenstrahlen sichtbar.

„Nun können wir den Typ eines bestimmten Atoms genau erkennen, ein Atom nach dem anderen, und können gleichzeitig seinen chemischen Zustand messen“, sagt der Forscher.

Röntgenstrahlensignal sehr schwach

Die Entdeckung werde ihm zufolge einen großen Einfluss auf Umwelt- und Medizinwissenschaften haben. Auch könnten damit neue Technologien für Bereiche wie Quanteninformation entwickelt werden.

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Bislang war die kleinste Einheit, die man einer Probe röntgen kann, ein Attogramm, bestehend aus mindestens 10.000 Atomen. Das Röntgenstrahlensignal, das von einem Atom erzeugt wird, ist nämlich sehr schwach, sodass herkömmliche Detektoren sie nicht erkennen können.

Konventionellen Detektor um speziellen ergänzt

Das Team hat sich für Demonstrationszwecken für ein Eisen- und ein Terbiumatom entschieden. Um das Röntgenstrahlensignal eines einzelnen Atoms zu detektieren, haben die Forscher*innen einen konventionellen Röntgenstrahlen-Detektor um einen speziellen ergänzt, heißt es in einer Aussendung.

Dieser besteht aus einer scharfen Metallspitze, die nahe der Probe platziert wird, um durch Röntgenstrahlen angeregte Elektronen zu sammeln. Die Studie der Forscher*innen der Ohio University, des Argonne National Laboratory und der University Illinois-Chicago wurde im Journal Nature veröffentlicht.