科学家“绘制”最清晰原子“特写”

日期:2021年06月04日 来源:中国科学报 作者: 【打印】 【关闭】

打破世界纪录的晶体原子“特写”。图片来源:康奈尔大学

  近日,科学家捕捉到了迄今为止最高分辨率的原子图像,打破了2018年创下的纪录。相关论文日前发表于《科学》。

  美国康奈尔大学的David Muller和同事使用叠层成像技术,用X射线照射钪酸镨晶体,然后利用散射电子的角度来计算散射它们的原子的形状。

  这张图像的分辨率是Muller团队在2018年拍摄的原子放大图像的两倍,而后者的分辨率是当时其他使用不同技术拍摄的图像的3倍。

  2018年,Muller团队使用一种2D材料来限制在较厚材料中发生的电子散射量,这种散射使人们难以分辨电子是从哪里来的。

  “今年我们取得的关键突破是,找到了破解这种多次散射的方法,这是一个有80年历史的难题。”Muller说,“我们开发了一些非常有效的算法,然后修改了电子散射,进而能够解开这种多次散射难题。”

  这些进步使得研究小组能够观察更稠密的原子样本,并获得更好的分辨率。

  另一方面,当前图像的模糊是由原子自身的运动造成的。“我们可以通过冷却样品做得更好,因为当样品冷却时,原子不会像以前那样抖动。”Muller表示。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.abg2533

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