Elektronen Nanodiffraction Erbjuder Atom- Upplösning som Avbildar - Ny teknik

En ny avbilda teknik, som använder elektrondiffraction, vinkar för att förbättra båda avbildar upplösning, och känsligheten till litet strukturerar har framkallats av forskare på Universitetar av Illinois på Urbana-Champaign. Tekniken fungerar på den samma principen som Röntgar diffraction, men kan anteckna strukturerar från en singelnanostructure eller macromolecule.

Att Bestämma strukturera av material - liksom proteinkristaller - är för närvarande utfört använda Röntgar diffraction. Emellertid strukturerar har många litet använt i nanotechnology inte varit tillgängligt till crystallography, så deras strukturerar återstår okänt.

”Är Naturen full av anmärker, som inte kan lätt kristalliseras, inklusive många proteiner, och nano-storleksanpassat anmärker som saknar ett periodiskt strukturerar,”, sade Jian-Minuten (Jim) Zuo, en professor av materialvetenskap, och iscensätta på Illinois och den motsvarande författare av ett pappers- för att synas i Maj 30 utfärda av föra journal överVetenskapen. ”Har Vår teknik det potentiellt som avbildar nonperiodic nanostructures, inklusive biologiska macromolecules, på atom- upplösning.”,

Att visa effektiviteten av deras avbilda teknik antecknade bearbetade Zuo och hans kollegor och diffractionen mönstrar från envägg kolnanotube.

”Är Kolnanotubes av specialintresse, därför att den mekaniska och elektriska rekvisitan av en nanotube beror på dess strukturerar,”, sade Zuo, som är också en forskare på Laboratoriumet för Frederick Seitz MaterialForskning på den Illinois universitetsområdet. ”Emellertid, endast beskjuter har de yttersta av en kolnanotube avbildats, genom att avläsa grävamicroscopy med atom- upplösning.”,

Därför Att kol äger få elektroner, strålar spridningen från en elektron är naturligt svag och resulterar typisk i en avbilda med låg kontrast, och fattig upplösning, Zuo sade. att Avbilda kolatoms har varit en special utmaning.

”Kan konventionella elektronmikroskop för Stunder uppnå en upplösning som att närma sig 1 angstrom för många material,”, sade Zuo, ”begränsar upplösningen för kol i nanotubes är endast 3 angstroms.”,

Att avbilda envägg kolnanotube, uppsätta som mål de utvalda forskarna först en singelnanotube i ett överföringselektronmikroskop. Därefter strålar de som är upplyst nanotuben med ett smalt, av elektroner omkring 50 nanometers i diameter. Når du har antecknat diffractionen, mönstra, använde de en oversampling teknik, och iterativt processaa som ska hämtas, arrangerar gradvis information och tankeskapelsen en avbilda med en upplösning av 1 angstrom.

”Sedan detta processaa inte använder en lins för att bilda avbilda, begränsas upplösningen inte av linsavvikelse,”, sade Zuo. ”Är Lens avvikelse dela upp i faktorer som har begränsat upplösningen av de bäst elektronmikroskopen. Det är något liknande bluren, när du ser till och med bottnen av en wine buteljerar.”,

Komplexiteten av nanotuben avbildar var överraska, sade Zuo. ”Består dubblett-väggen nanotuben av två koncentriska nanotubes av olikt spiralformigt metar. Något liknande två skruvar med den olika graden, ibland strukturerar nanotuben linen up, och ibland gör de inte. Detta resulterar i ett invecklat mönstrar av båda tillfälliga tillfälligheter och mismatches.”,

Kapaciteten att frambringa avbildar från nanoscalediffraction mönstrar erbjudanden a långt för att bestämma strukturera av nonperiodic anmärker, från oorganiska nanostructures till biologiska macromolecules, Röntgar mycket något liknande diffraction gör för kristaller, sade Zuo. Strukturera, ”Sedan diffraction är en standard metod för att bestämma, öppnar vår teknik för nanoareaelektrondiffraction en dörr till att undersöka strukturera av individen, och den högt ojämna molekylar och nanostructuresnågot liknande samla i en klunga och binder.”,

Förutom Zuo, den inklusive besöka forskare Ivan Vartanyants för lag och den postdoctoral forskare Minimum Gao på Illinois och forskare Ruth Zhang och Larry Nagahara på Motorola Labb. U.S.-Avdelningen av Energi betalade arbetet.

Postad 29th Maj 2003

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

Last Update: 12. June 2013 02:08

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