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美國(guó)研制出能夠看見(jiàn)原子的電子顯微鏡 (2004-09-27)

發(fā)布時(shí)間:2007-12-04 作者: 來(lái)源: 瀏覽:1173
美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在以創(chuàng)記錄的分辨率清楚地觀察原子世界,因?yàn)樗麄冄芯砍龅碾娮语@微鏡能夠能分辨出硅晶體的單個(gè)、啞鈴形狀的原子。   橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室電子顯微鏡研究小組的負(fù)責(zé)人斯蒂芬?彭尼庫(kù)克說(shuō):“每當(dāng)你能更加清楚地看到某種東西的時(shí)候,那么你便能了解一些秘密?!迸砟釒?kù)克及其同事在《科學(xué)》雜志上的一篇文章中說(shuō),他們觀察原子的圖像分辨率已達(dá)到0.6埃,打破了橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室今年早些時(shí)候剛剛創(chuàng)立的0.7埃圖像辨析率的記錄。   埃是光譜線波長(zhǎng)的最小單位。一埃大約僅僅是人頭發(fā)絲直徑的五十萬(wàn)分之一。大多數(shù)原子的直徑大約只有1埃。彭尼庫(kù)克說(shuō):“我們正跨進(jìn)一道原本無(wú)法企及的門(mén)檻,在里面我們有史以來(lái)第一次真正清楚地看到了原子?!迸砟釒?kù)克表示,具備觀測(cè)材料在原子水平下結(jié)合過(guò)程的能力可能會(huì)極大促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、化學(xué)以及新材料開(kāi)發(fā)的發(fā)展。   橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室使用電子顯微鏡看見(jiàn)了以紅色啞鈴形狀出現(xiàn)的硅原子圖像,圖像的分辨率達(dá)到了0.78埃。彭尼庫(kù)克說(shuō):“這是我們首次獲得低于埃的分辨率的明確證據(jù)?!毕饦?shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)能源部下屬的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。由彭尼庫(kù)克領(lǐng)導(dǎo)的研究小組使用過(guò)一種30萬(wàn)伏的尖端電子顯微鏡,再輔以美國(guó)尼昂公司開(kāi)發(fā)的一種稱為像差修正的新型計(jì)算機(jī)化成像技術(shù),對(duì)原子進(jìn)行研究。   彭尼庫(kù)克稱這種分辨率修正技術(shù)能夠同時(shí)給26塊透鏡調(diào)焦。彭尼庫(kù)克說(shuō):“這項(xiàng)研究真正是一項(xiàng)具有歷史意義的成果,因?yàn)檫^(guò)去50年科學(xué)家一直在進(jìn)行這方面的研究,只是在最近幾年才真正證明這種技術(shù)是可行的?!?年前,橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在沒(méi)有使用像差修正技術(shù)的情況下創(chuàng)造了1.3埃圖像分辨率的世界記錄。而在今年早些時(shí)候,該實(shí)驗(yàn)室使用像差修正技術(shù)再次創(chuàng)造了0.7埃圖像分辨率的世界記錄。研究人員稱他們下一個(gè)目標(biāo)將是在三維空間下觀察原子。
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