新技术探测单个原子的电子特性

一个新的、低压电子显微镜技术使得科学家们不仅仅是区分不同元素的原子,但同一元素的原子间不同的电子态。研究人员开发了它说它可以广泛地应用于分析纳米材料的精细结构和重要的生物分子。

Kazu Suenaga和Masanori这座国家先进工业科学技术在筑波,日本,使用低电压,扫描透射电子显微镜(Stem)来探测碳原子在石墨烯。通过测量时的能量损失电子单个原子,他们能够告诉一个碳原子与一个债券从其他两个或三个。

团队用探针直径只有0.1纳米带单个原子。“在过去,如果你是使用其他一些技术,可以为当地做光谱面积1000一百万原子或原子,这样,“Suenaga解释道。现在,随着一个小调查,我们可以测量从单个原子。

达到如此高的空间分辨率一直要求大,强大的电子显微镜操作在高加速电压爆炸原子和可以摧毁标本。但Suenaga和越野的低电压(60 kv)设置产生必要的高分辨率光谱波长短的电子,同时保留样品。

尽管有以前的报告从单个原子识别元素使用类似的方法,这是第一次特定的谱峰已经获得特定的原子,根据斯蒂芬•Pennycook干细胞专家在橡树岭国家实验室,美国田纳西州。就像看到债券,”他说。

取得的成就令人印象深刻,说Pratibha丐帮,椅子的约克大学电子显微镜Jeol Nanocentre在英国。记录报告数据的能力是一个了不起的壮举的不稳定和不可避免地非常微弱的信号,”她补充道。

时至今日认为应该适用于其他纳米材料的方法。Suenaga指出,探索nanodevices的原子水平结构将变得越来越重要。但是现在,他有其他的计划技术——例如,在识别单个分子中的活性原子以预测会发生化学反应。以前这才可能通过理论计算,这要花很长时间等大分子的蛋白质。另一个想法是使用技术来理解,在太阳能电池,硅原子比其他人表现较差。

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