显微镜会原子在晶格

美国科学家已经成功地拍摄了单个原子在晶格的确切位置。成像方法,修改后的扫描透射电子显微镜(茎),可能帮助研究人员了解化学键和晶格畸变会影响合金的性能。

在1930年代发展以来,电子显微镜被用来探测微小结构在惊人的细节,能够捕获的独特雪花的结构或者是毛腿活虫。材料科学家也用它来了解化妆品的合金或金属。尽管其高分辨率能力社区未能形象的确切位置和运动原子在金属的晶格。

我们知道原子平均从衍射方法”,说詹姆斯LeBeau来自美国北卡罗来纳州立大学。但真正了解他们在原子尺度上真的是完全不同的,可以是非常困难的。”

LeBeau认为原因是显微镜是一个不完美的纪律。如果房间里的温度变化甚至一定程度的一小部分会发生什么是会有热膨胀样品持有人和几个埃的运动,”他解释说。“每干图像到目前为止已经真正的损坏的版本。”

团队决定正确的这些“摇摆”通过开发一个旋转阀杆。他们只是程序传统阻止扫描样本在不同的方向。这样做,LeBeau和他的同事们能够精确定位扭曲所带来的热漂移和完全删除它们的形象。

通过消除这种失真,团队能够捕捉镧锶铝氧化钽的原子结构(考试)——一个复杂的无机材料用于生产薄膜。

“我们实际上[认为]重大失真或收缩的镧和锶原子列…当有更多的钽原子列,你看到周围扩张,“LeBeau说。所以我们看到有一个直接联系的原子在晶格类型网站和变形的大小。

可以告诉我们,什么是当地的应变状态(变化)的晶体。这将影响一系列的属性,”他继续解释。LeBeau认为,这种技术将允许科学家们看到一个合金的性质变化时修改其原子结构。

对这项工作的真正重要的是连接晶格应变的能力组合在一个原子基础上,”说保罗Voyles在美国威斯康辛大学。的平均应变和平均成分已经被其他技术测量了多年,但不是在这种程度的直接对应相关长度最小的规模。”

最终,LeBeau希望旋转图像可以用来补充结果源自间接成像方法,如x射线衍射:“我们能做的是对这个信息和建立一个更完整的物质的原子结构。