专家们已经开发出强大的新技术，可用于电子显微镜，使他们能够单独观察电子。万博体育登录首页

世界上最先进的电子显微镜使科学家们能够观察单个原子。然而，即使在最高分辨率下，产生的图像也不是很清晰。

康奈尔大学的研究人员发明了一种新方法，使他们能够实现破纪录的电子显微镜分辨率。当改造成电子显微镜时，这项技术可以让他们看到从单个电子到包含数百万个电子的光束的巨大强度范围。万博体育登录首页

不再需要像差校正器

电子显微镜使用比可见光更小的高能电子波长。然而，电子显微镜的透镜充满了能扭曲图像的像差。

为了解决这个问题，科学家们使用了特殊的像差校正器，这可以比作视力有问题的人的视力矫正眼镜。然而，这些校正器只能做这么多。

随着像差的增加，专家们也不得不增加他们使用的校正器的数量。这就像把一副眼镜戴在另一副眼镜上。它可能会变得太笨重而无法使用。

康奈尔大学的一个物理学家团队，由康奈尔大学纳米科学Kavli研究所的联合主任David Muller领导，已经开发出一种新的方法来实现这一目标高分辨率电子显微镜不需要这种校正器的图像。

实现亚埃级分辨率

在一项新的研究中发表在杂志上自然在美国，物理学家们在电子显微镜分辨率方面创造了新的世界纪录。这项技术被称为电子显微镜像素阵列探测器，它使用一层单原子厚度的二硫化钼来实现0.39埃的分辨率。万博体育登录首页

一埃相当于0.1纳米。一般来说，原子键的长度是1到2埃。任何低于1埃的分辨率都可以让专家看到单个原子。

在电子显微镜中，分辨率主要取决于镜头光圈。在普通相机上，光圈是由光圈来定义的。光圈越低，分辨率越高。例如，一台好的相机的最低光圈通常小于2。

另一方面，电子显微镜的光圈通常为100。使用一组好的校正器，这个数字可以减少到40，这是一个显着的改进，但仍然不是那么大。

EMPAD能做什么

先前提高分辨率的尝试包括增加孔径和高能电子束，这可以照亮显微镜观察到的物体。最近的记录涉及使用300千电子伏特(keV)的超高能量光束达到低于1埃的分辨率。

EMPAD使用80kev的较低能量束来防止它破坏二硫化钼。它还使用了一种称为ptycho万博体育登录首页graphy的技术，该技术在从数据集创建图像之前获取样本的全位置和动量分布。

结果是一个非常好的分辨率，研究人员能够看到二维材料中缺少一个硫原子，根据合著者索尔·格伦纳的说法，这是一个“惊人”的壮举。

“我喜欢用的比喻是，一辆车在晚上向你驶来，”说Grunner。“你看着迎面驶来的车灯，你可以在不被蒙蔽的情况下从车灯中读出车牌。”