电子 Nanodiffraction 提供基本解决方法想象 - 新技术

使用电子衍射通知改进分辨率和区分到小的结构的新的成象技术由伊利诺伊大学的科学家开发了尔般那平原的。 这个技术运作根据原则和 X 光衍射一样,但是能从一个唯一 nanostructure 或大分子的记录结构。

确定材料结构 - 例如蛋白质水晶 - 使用 X 光衍射,当前进行。 然而,用于纳米技术的许多小的结构对结晶学不是可访问的,因此他们的结构依然是未知。

“本质对象不可能容易地明确的有很多,包括许多蛋白质,并且缺乏一个定期结构的纳诺尺寸对象”,在伊利诺伊 (Jim)对应的作者说 Jian 分钟 Zuo、材料学和工程教授和文件出现于日记帐科学的 5月 30日问题。 “我们的技术有潜在对图象非周期 nanostructures,包括生物大分子,在基本解决方法”。

要展示他们的成象技术的效果, Zuo 和他的同事记录并且处理了从一双层壁碳 nanotube 的绕射图。

“碳 nanotubes 是特殊利益,因为 nanotube 的机械和电子属性取决于其结构”,说 Zuo,也是研究员在伊利诺伊校园的 Frederick 塞茨材料研究实验室。 “然而,碳 nanotube 的仅最外层的壳通过浏览与基本解决方法的挖洞显微学是印象的”。

由于碳拥有少量电子,分散从电子束是固有地弱的和典型地导致一个图象以低对比,并且粗劣的解决方法, Zuo 说。 想象碳原子是一个特殊挑战。

“当常规电子显微镜可能达到处理许多材料的时解决方法 1 埃”, Zuo 说, “碳的决议界限在 nanotubes 只是 3 埃”。

对图象一双层壁碳 nanotube,研究员首先选择了在传输电子显微镜的一个唯一 nanotube 目标。 然后他们阐明了与一条缩小的电子射线的 nanotube 大约直径的 50 毫微米。 在记录绕射图以后,他们使用一个 oversampling 的技术和迭代进程检索阶段信息和修建与 1 埃的解决方法的一个图象。

“因为此进程不使用一个透镜形成这个图象,这个解决方法没有由透镜变型限制”, Zuo 说。 “透镜变型是限制最佳的电子显微镜的解决方法的系数。 它是象迷离,当您通过酒瓶的底层时查找”。

nanotube 图象的复杂惊奇, Zuo 说。 “双层壁 nanotube 包括不同的螺线角度二同心 nanotubes。 象有另外间距的二个螺丝, nanotube 结构有时排队,并且他们有时不。 这导致两偶然巧合和配错的一个复杂模式”。

这个能力生成从 nanoscale 绕射图的图象提供一个方式确定非周期对象结构,从无机 nanostructures 到生物大分子,很象 X 光衍射为水晶执行, Zuo 说。 “因为衍射是确定的结构一个标准方法,我们的 nanoarea 电子衍射技术对检查单个和高度不规则的分子象字符串和电汇的结构和 nanostructures 打开门”。

除 Zuo 之外,这个小组在伊利诺伊包括参观的科学家伊冯 Vartanyants 和博士后最小的高和研究员露丝张和拉里 Nagahara 在 Motorola 实验室。 美国能源部资助了这个工作。

张贴 2003年th 5月 29日

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

Last Update: 12. June 2013 01:38

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