康奈尔大学：打破显微镜分辨率的吉尼斯世界记录

现在，康奈尔大学的一个研究小组将扫描透射电子显微镜（STEM）图像重建方法与一种新型像素化电子探测器相结合，获得迄今为止最高分辨率的图像(Nature, "Electron ptychography of 2D materials to deep sub-ångström resolution")。这台显微镜创造了新的吉尼斯世界纪录。它清楚地显示出0.39 ångströms的特征，而大多数原子的直径仅仅为2～4 ångströms。以前，电子显微镜受到显微镜中电子透镜的限制。

新成像方法的分辨率测试。两层单层二硫化钼被放置在彼此顶部上，晶格错位为6.8度。所得到的莫尔图案提供了梯度距离分隔的原子对。原子以0.4 ångströms大小间距分离，表明新型显微镜0.4 ångströms成像分辨率。（图片：康奈尔大学）

电子显微镜是一种基本的工具，可用于研究多种类型的材料。图像分辨率越高（可被成像的最小特征），就可以获取更多的信息。到目前为止，能超薄样品够安全地成像的分辨率大约为一个ångström，因为这也是典型原子的大小，所以原子在图像中表现为模糊球。

这种新方法不仅分辨率更好，而且提供了清晰的原子细节。这种方法为更高分辨率成像提供了清晰的思路。

对于电子显微镜，提高分辨率的传统方法是增加电子束的能量，直到样品开始受损，并且还要增加校正器以提高透镜的质量。

如果这些额外的因素保持一致，科学家们能做的修正是有限度的。现在，研究人员报告了用透射电子显微镜获得的最高放大倍数图像。

他们用电子通过二硫化钼样品产生二维衍射图案，然后使用填充间接散射数据的计算机算法产生图像。这个图像显示钼和硫原子的分辨率为0.39 ångströms。

研究人员相信这项技术可以产生关于薄片中原子的超精密数据。此外，它可以在不破坏样品的情况下获得每个原子之间的键的图像。

文章来自nanowerk网站，原文题目为Seeing between the atoms，由材料科技在线汇总整理。