【概要描述】康乃尔大学工程师团队开发了一种新技术，强大到将当今先进电子显微镜的分辨率再提高2倍，可在三个维度下直接观察单个原子并得到清晰图像，模糊的原因仅来自原子自身运动。该技术对于成像半导体、催化剂等材料连接边界处的原子将特别有用。　　用电子显微技术重建了原钪酸镨（PrScO3）晶体，放大了1亿倍。　　现在已经有越来越多的智能手机或望远镜都配备有高分辨率相机，可以放大到甚至让你看见月球的表面，然而这些都无法与康乃尔大学工程学教授DavidMuller团队所研发的电子显微镜像素阵列探测器（EMPAD）相提并论。　　2018年的时候，团队制造了这款高性能显微镜EMPAD并结合ptychography算法，直接让电子显微镜的分辨率提高3倍拿下金氏世界纪录，可测量至0.039纳米。当时的研究人员之一SolGruner开玩笑说，他总以为要在5分钟内吃掉40个汉堡、或是靠一只脚连续站立几天才能进入金氏世界纪录，没想到是借着看到几个原子拿到了入场门票。  　　物理学教授左索尔·格伦纳（SolGruner）和应用工程物理教授和工程物理教授大卫·穆勒（DavidMuller）　　现在，该团队结合一种更复杂的3D重建算法并扫描PrScO3（praseodymiumorthoscandate）晶体，将电子显微镜分辨率的世界纪录再提高2倍，精度高到可以看见单个原子和分子中的化学键，造成模糊的原因只剩下原子晶格自身热振动。　　过去任何尝试对单个原子进行成像的实验多半拿出的是模糊图像，就像戴着一副不合度数的眼镜看世界，但现在团队技术已然准确到可在三个维度上定位单个原子，还能检测样品中的杂质，以及对它们及其振动进行成像。对于行业来说，这在评估用于量子计算机的半导体，催化剂和敏感的量子材料的质量时特别有用。　　此外，当年团队只能成像仅几个原子厚的极薄材料样品，但新技术可成像更厚材料样品（虽然再厚下去的话还是会失败，因电子以无解的方式散射），除了对半导体、催化剂等材料连接边界处的原子成像有所帮助外，也能改善当今医学成像，拍出更清晰的较厚生物组织、大脑突触连接等。　　虽然要得到这种高精度图像的过程依然相当耗时，但可以使用功能更强大的电脑并结合新的计算方法来提高效率。

• 分类：公司新闻
• 作者：
• 来源：
• 发布时间：2021-03-17 10:26
• 访问量：