電子 Nanodiffraction は原子解像度イメージ投射 - 新技術 -- を提供します

小さい構造に両方解像度および感度を改善するのに電子回折の波を使用する新しい映像技術はアーバナ平原のイリノイ大学の科学者によって開発されました。 技術は X 線回折と同じ主義で動作しますが、単一の nanostructure または高分子からのレコード構造できます。

材料の構造を定めることは X 線回折を使用して - 蛋白質の水晶のような - 現在行われます。 ただし、ナノテクノロジーで使用される多くの小さい構造はずっと結晶学にとってアクセス可能ではないです、従って構造は未知に残ります。

「性質容易に結晶させることができない多くの蛋白質を含む目的の完全であり、定期的な構造に欠けている nano サイズの目的現われると」、はイリノイ (Jim)で物質科学および工学の Jian 分 Zuo、教授およびペーパーの対応する著者がジャーナル科学の 5 月 30 日問題で言いました。 「私達の技術原子解像度であります潜在性がに画像の非周期的な nanostructures、生物的高分子を含んで」。に

映像技術の有効性を示すためには、 Zuo および彼の同僚は二重壁カーボン nanotube からの回折パターンを記録し、処理しました。

「nanotube の機械および電気特性が構造に左右されるのでカーボン nanotubes 特別な興味」、は言いましたまたイリノイのキャンパスの Frederick ザイツの文書の研究所に研究者である Zuo をです。 「しかし、カーボン nanotube の一番外のシェルだけずっと原子解像度のトンネルを掘る顕微鏡検査のスキャンによって視覚化されています」。

カーボンが少数の電子を所有しているので、電子ビームからの分散は本来弱く、低い対照の画像で普通起因し、悪い解像度と、 Zuo 言いました。 イメージ投射炭素原子はずっと特別な挑戦です。

「慣習的な電子顕微鏡が多くの材料のための 1 オングストロームに近づく解像度を達成できる間」、 Zuo は言いました、 「nanotubes のカーボンのための解像限界ですたった 3 オングストローム」。は

画像に二重壁カーボン nanotube は、研究者最初に伝達電子顕微鏡の単一の nanotube ターゲットを選びました。 それから彼らは約 50 ナノメーター電子の狭いビームが付いている nanotube を直径の照らしました。 回折パターンを記録した後、彼らは段階情報を検索し、 1 オングストロームの解像度の画像を組み立てるのに oversampling 技術および反復的なプロセスを使用しました。

「画像を形作るのにこのプロセスがレンズを使用しないので解像度はレンズの異常によって限定されません」と Zuo は言いました。 「レンズの異常はずっと最もよい電子顕微鏡の解像度を限定している要因です。 それは汚点のようワイン・ボトルの底を通って」。見るときです

nanotube の画像の複雑さは意外でしたと、 Zuo は言いました。 「二重壁の nanotube は異なった螺旋形の角度の 2 つの同心の nanotubes から成っています。 別のピッチが付いている 2 個のねじのように、時々 nanotube の構造は並べ、時々。 これは両方の偶然の同時発生および不適当な組み合わせの複雑なパターンで起因します」。

nanoscale の回折パターンからの画像を生成する機能は非周期的な目的の構造を定める方法を提供します無機 nanostructures から X 線回折と同じように生物的高分子への、水晶のためにしますと、 Zuo は言いました。 「回折が構造を定めるための標準的な方法であるので、私達の nanoarea の電子回折の技術は個人および非常に不規則な分子の構造およびクラスタおよびワイヤーのような nanostructures の検査に開きますドアを」。

Zuo に加えて、チームはイリノイに訪問の科学者および最小の高ポストドクター、およびルースチャンおよびラリー Nagahara Motorola の実験室に研究者を含んでいましたイヴァン Vartanyants。 米国エネルギー省は作業に資金を供給しました。

2003 年 5 月th 29 日掲示される

Date Added: Nov 18, 2003 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 01:52

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