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显微镜下原子内部电场首次现形未来或可直接观察原子结合过程

更新时间  2022-05-21 01:44 阅读
本文摘要:日本东京大学柴田直哉定教授领导的研究小组,利用目前最先进设备的扫瞄入射电子显微镜(STEM)和多分区检测器,首次顺利观测到金原子内部电场的产于情况——该电场产于在原子核与电子云之间将近0.1纳米的区域内。近期成果对仔细观察原子内部仪器结构极为重要,使未来必要仔细观察原子间如何融合沦为有可能。扫瞄入射电子显微镜电子探针的大小要求对影像的辨别能力,目前最先进设备镜片技术的影像分辨力平均0.05纳米以下。 电子探针可以检测出有由原子产生的衍射信号,因此可实现原子可视化。

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日本东京大学柴田直哉定教授领导的研究小组,利用目前最先进设备的扫瞄入射电子显微镜(STEM)和多分区检测器,首次顺利观测到金原子内部电场的产于情况——该电场产于在原子核与电子云之间将近0.1纳米的区域内。近期成果对仔细观察原子内部仪器结构极为重要,使未来必要仔细观察原子间如何融合沦为有可能。扫瞄入射电子显微镜电子探针的大小要求对影像的辨别能力,目前最先进设备镜片技术的影像分辨力平均0.05纳米以下。

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电子探针可以检测出有由原子产生的衍射信号,因此可实现原子可视化。尽管到目前为止,电子显微镜可观测到原子,但必要仔细观察原子内部结构(原子核及电子云)却十分艰难。研究小组用于辨别能力约0.05纳米以下的扫瞄入射电子显微镜和他们研发的多分区检测器,对一个金原子内部展开观测,结果找到,在带上正电荷的原子核与带上负电荷的电子云之间电场的影响下,电子束的前进角度和方位再次发生了变化,从而必要仔细观察到了原子内部的电场产于,顺利捕捉到了原子内部电场从原子核向电子云方向涌动的情形。目前,电子显微镜普遍应用于物理化学、电子信息工程学、材料科学、生命科学等尖端基础研究领域;也在半导体设备、医疗、信息通信、能源等产业“大显身手”。

提升电子显微镜的性能,对纳米技术研究尤为重要。该研究小组的下一步计划是,挑战必要仔细观察原子间如何联系融合这一难题。该成果公开发表在近日出版发行的《大自然·通讯》网络版上。


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