電子 Nanodiffraction 提供基本解決方法想像 - 新技術

使用電子衍射通知改進分辨率和區分到小的結構的新的成像技術由伊利諾伊大學的科學家開發了爾般那平原的。 這個技術運作根據原則和 X 光衍射一樣,但是能從一個唯一 nanostructure 或大分子的記錄結構。

確定材料結構 - 例如蛋白質水晶 - 使用 X 光衍射,當前進行。 然而,用於納米技術的許多小的結構對結晶學不是可訪問的,因此他們的結構依然是未知。

「本質對象不可能容易地明確的有很多,包括許多蛋白質,并且缺乏一個定期結構的納諾尺寸對象」,在伊利諾伊 (Jim)對應的作者說 Jian 分鐘 Zuo、材料學和工程教授和文件出現於日記帳科學的 5月 30日問題。 「我們的技術有潛在對圖像非週期 nanostructures,包括生物大分子,在基本解決方法」。

要展示他們的成像技術的效果, Zuo 和他的同事記錄并且處理了從一雙層壁碳 nanotube 的繞射圖。

「碳 nanotubes 是特殊利益,因為 nanotube 的機械和電子屬性取決於其結構」,說 Zuo,也是研究員在伊利諾伊校園的 Frederick 塞茨材料研究實驗室。 「然而,碳 nanotube 的仅最外層的殼通過瀏覽與基本解決方法的挖洞顯微學是印象的」。

由於碳擁有少量電子,分散從電子束是固有地弱的和典型地導致一個圖像以低對比,并且粗劣的解決方法, Zuo 說。 想像碳原子是一個特殊挑戰。

「當常規電子顯微鏡可能達到處理許多材料的時解決方法 1 埃」, Zuo 說, 「碳的決議界限在 nanotubes 只是 3 埃」。

對圖像一雙層壁碳 nanotube,研究員首先選擇了在傳輸電子顯微鏡的一個唯一 nanotube 目標。 然後他們闡明了與一條縮小的電子射線的 nanotube 大約直徑的 50 毫微米。 在記錄繞射圖以後,他們使用一個 oversampling 的技術和迭代進程檢索階段信息和修建與 1 埃的解決方法的一個圖像。

「因為此進程不使用一個透鏡形成這個圖像,這個解決方法沒有由透鏡變型限制」, Zuo 說。 「透鏡變型是限制最佳的電子顯微鏡的解決方法的系數。 它是像迷離,當您通過酒瓶的底層時查找」。

nanotube 圖像的複雜驚奇, Zuo 說。 「雙層壁 nanotube 包括不同的螺線角度二同心 nanotubes。 像有另外間距的二個螺絲, nanotube 結構有時排隊,并且他們有時不。 這導致兩偶然巧合和配錯的一個複雜模式」。

這個能力生成從 nanoscale 繞射圖的圖像提供一個方式確定非週期對象結構,從無機 nanostructures 到生物大分子,很像 X 光衍射為水晶執行, Zuo 說。 「因為衍射是確定的結構一個標準方法,我們的 nanoarea 電子衍射技術對檢查單個和高度不規則的分子像字符串和電匯的結構和 nanostructures 打開門」。

除 Zuo 之外,這個小組在伊利諾伊包括參觀的科學家伊馮 Vartanyants 和博士後最小的高和研究員露絲張和拉里 Nagahara 在 Motorola 實驗室。 美國能源部資助了這個工作。

張貼 2003年th 5月 29日

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

Last Update: 12. June 2013 01:40

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