美首次利用核磁共振技术观测到单个电子

2004-07-16　来源：光明日报　作者:新华社 我有话说

美国科学家在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们首次利用核磁共振成像技术,观测到单个电子的具体位置。这一突破实现了核磁共振的原子级成像,将使未来的显微镜可以在纳米尺度上观察到分子内部立体的结构图像。

目前,核磁共振成像技术广泛应用于临床医学,主要用来观测患者机体组织。传统的核磁共振成像仪

在对生物体进行成像时,需测量生物体水分子中质子的相对密度,并对这些质子在周围磁场作用下产生的运动进行跟踪。然而核磁共振成像仪只能探测到大批质子的“集体运动”方向,无法对分子进行成像。

美国国际商用机器公司下属的阿尔马登研究实验室的科学家丹尼尔・鲁加尔等报告说,他们在研究中采用了一个微型振动悬梁。该微型悬梁的直径只有100纳米,长度仅为85微米。借助这一悬梁,科学家能够直接探测固体物质内部单个电子发出的微弱磁信号以及单个电子在周围磁场作用下的运动,使核磁共振成像技术的辨别率达到纳米尺度,将目前观察人体器官用的医疗核磁共振成像设备的精度提高了约1000万倍。

科学家说,这项成果将对从蛋白质到药品,从集成电路到工业催化剂等各种物质的研究产生重大影响,因为这些研究都需要详细地了解物质的原子结构。