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清华大学于荣Nature Nanotechnology | 电子叠层衍射成像

张明 2024-02-04

技术进步与方法发展相结合，使电子显微镜达到了原子级分辨率。进一步提高显微成像中的信息极限，就需要进一步改进方法。

1月30日，清华大学材料学院杨文峰 Wenfeng Yang，沙浩治 Haozhi Sha，于荣 Rong Yu 等，在 Nature Nanotechnology 上发文，报道了一种局域轨道电子叠层衍射成像 local-orbital ptychography 方法，将物体描述为离散的类原子轨道函数（例如，高斯函数）和探针像差函数之和，从而提高了显微成像的信息极限，最高达到了14pm。

Local-orbital ptychography for ultrahigh-resolution imaging.

《局域轨道电子叠层衍射的超高精度成像》

高质量的探针和物体，有助于在低电子剂量下获得优异的信噪比，将致密材料的样品厚度限制放宽至50nm。该项方法具有将总相位分解为元素分量的能力，揭示了信息极限是元素相关的。

相比于传统成像方法，这种局域轨道电子叠层衍射成像成像方法，具有更高的空间分辨率、信噪比和厚度阈值，可以应用于金属、陶瓷、电子器件或光束敏感材料的原子分辨率成像。

图1：局域轨道电子叠层衍射成像LOP，

local-orbital ptychography示意图。

图2：局域轨道电子叠层衍射成像LOP和传统像素化的叠层衍射成像 conventional pixelated ptychography，CPP重建的剂量依赖性。

图3：实验数据集上的图像重建。

图4：通过分离不同元素，获得的相位和衍射图。

文献：Yang, W., Sha, H., Cui, J. et al. Local-orbital ptychography for ultrahigh-resolution imaging. Nat. Nanotechnol. (2024).

（本文译自Nature）

内容来源：今日新材料

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