Ежегодно более 12 000 научных статей могут иметь ошибки
Метод анализа структуры веществ, разработанный 60 лет назад, сегодня используется в большинстве научных работ по материаловедению. Но ученые показали, что измерения с его помощью могут быть ошибочными
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) используется для определения химического состава материалов. Это стандартный метод в материаловедении, и каждый год публикуется более 12 000 научных статей с результатами, полученными при помощи XPS. Этот метод был разработан в 1960-х годах профессором Каем Зигбаном из Уппсальского университета, и стал полезным и мощным методом химического анализа. За открытие этого метода Зигбан получил Нобелевскую премию по физике в 1981 году.
Исследователи обнаружили, что в своем изначальном виде этот метод используется неправильно, из-за ошибочного предположения, используемого в процессе калибровки. При калибровке эксперимента часто используется сигнал от элементарного углерода, накапливающегося на поверхности образца.
Оказывается, углеродсодержащие соединения, образующиеся естественным путем при конденсации на большинстве образцов, вызывают сигналы, зависящие от окружающей среды и подложки, на которой они закреплены. Другими словами, сигналы идут от самого образца. Это значит, что в результате съемки не получается уникального сигнала, в результате чего возникают большие ошибки, когда в качестве эталона для калибровки измерительного прибора используется довольно приблизительное значение интенсивности сигнала.
Критиковать этот метод ученые начали еще в 1970-1980-х годах. После этого, однако, знание об ошибке кануло в лету. Авторы новой работы предполагают, что на протяжении почти 40 лет ошибка оставалась незамеченной из-за нескольких факторов. Они считают, что одними из таких факторов являются резкое увеличение числа научных журналов, а также несовершенные процедуры рецензирования.
Эксперименты ученых показывают, что самый популярный метод калибровки приводит к бессмысленным результатам, и поэтому его использование следует прекратить. Существуют альтернативы, которые могут обеспечить более надежную калибровку, но они более требовательны к пользователю, а некоторые нуждаются в доработке.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.