Электрон Nanodiffraction Предлагает Атомное Воображение Разрешения - Новую Технологию

Новый метод воображения который использует волны дифракции электронов для того чтобы улучшить и разрешение и чувствительность изображения к малым структурам был начат научными работниками на Университете Иллинойсаа на Урбана-Шампаре. Метод работает на таком же принципе как огибание Рентгеновского Снимка, но может рекордная структура от одиночных nanostructure или макромолекулы.

Определять структуру материалов - как кристаллы протеина - в настоящее время выполнен используя огибание Рентгеновского Снимка. Однако, много малых структур используемых в нанотехнологии не доступны к кристаллографии, поэтому их структуры остают неизвестными.

«Природа полна предметов которые нельзя легко выкристаллизовывать, включая много протеинов и nano-определенные размер предметы которые нуждаются периодической структуре,» сказал Jian-Минуту (Jim) Zuo, профессора науки и инженерства материалов на Иллиноис и соответствуя автор бумаги для того чтобы появиться в вопрос 30-ое мая Науки журнала. «Наш метод имеет потенциал к nanostructures изображения nonperiodic, включая биологические макромолекулы, на атомном разрешении.»

Для того чтобы продемонстрировать эффективность их метода воображения, Zuo и его коллегаы записали и обработали дифракционную карту от nanotube углерода двойн-стены.

«Nanotubes Углерода представил интерес особый интерес потому что механически и электрические свойства nanotube зависят на своей структуре,» сказали Zuo, которое также исследователь на Исследовательской Лабаратории Материалов Фредерика Зайтца на кампусе Иллиноис. «Однако, только outermost раковина nanotube углерода imaged путем просматривать микроскопию прокладывать тоннель с атомным разрешением.»

Потому Что углерод обладает немногими электронами, разбрасывать от луча электронов по существу слаб и типично приводит к в изображении с низким контрастом и плохое разрешение, Zuo сказал. Атомы углерода Воображения специальная возможность.

«Пока обычные электронные кинескопы могут достигнуть разрешения причаливая 1 ангстрому для много материалов,» Zuo сказало, «предел разрешения для углерода в nanotubes только 3 ангстрома.»

К изображению nanotube углерода двойн-стены, исследователя сперва выбрало одиночную цель nanotube в просвечивающем электронном микроскопе. После Этого они осветили nanotube с узким лучем электронов около 50 нанометров в диаметре. После записывать дифракционную карту, они использовали oversampling метод и итеративный процесс для того чтобы восстановить данные по участка и построить изображение с разрешением 1 ангстрома.

«В Виду Того Что этот процесс не использует объектив для того чтобы сформировать изображение, разрешение не ограничено аберрацией объектива,» Zuo сказало. «Аберрация Объектива фактор который ограничивал разрешение самых лучших электронных кинескопов. Она как нерезкость когда вы смотрите через дно бутылки вина.»

Сложность изображения nanotube была удивительно, Zuo сказало. «Nanotube двойн-стены состоит из 2 концентрических nanotubes различных спиральных углов. Как 2 винта с различным тангажом, иногда структуры nanotube line up и иногда они не делают. Это приводит к в осложненной картине обоих случайных совпадений и рассогласований.»

Способность произвести изображения от дифракционных карт nanoscale предлагает путь определить структуру nonperiodic предметов, от неорганических nanostructures к биологическим макромолекулам, больше как огибание Рентгеновского Снимка делает для кристаллов, Zuo сказало. «В Виду Того Что огибание стандартный метод для определять структуру, наш метод дифракции электронов nanoarea раскрывает дверь к рассматривать структуру индивидуала и сильно скачками молекул и nanostructures как группы и проводы.»

В дополнение к Zuo, команда включила посещая научного работника Ивана Vartanyants и postdoctoral исследователя Минимального Gao на Иллиноис, и исследователей Ruth Zhang и Ларри Nagahara на Лабораториях Motorola. Министерство Энергетики США фондировало работа.

Вывешенный 29-ое мая 2003th

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

Last Update: 12. June 2013 02:03

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit