Микроскопия атома лития с разрешением менее 50 мкм по R005

Для решения современных проблем материаловедения и нанотехнологий электронная микроскопия с коррекцией аберраций дала богатые результаты, которые невозможно реализовать без техники коррекции. Таким образом, электронные микроскопы с коррекцией аберраций (AC), очевидно, становятся «обычными инструментами» в просвечивающей электронной микроскопии (TEM) и сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) для исследования материалов и веществ. Как и мечтали Фейнман и многие ученые, изображение отдельного атома теперь стало реальностью, но визуализация отдельных атомов легких элементов еще не решена, а локализация отдельных атомов (трехмерное изображение) в матрицах еще не отображена. STEM с поправкой на аберрацию может реализовать электронный зонд с такой же резкостью, как дифракционный предел, 0.61 / , где длина волны электронов и полуугол схождения зонда, максимум которого определяется геометрическими аберрациями. Поскольку интенсивность рассеяния отдельного атома в молекулах зависит от атомного номера (легкие элементы рассеиваются с меньшей интенсивностью, чем тяжелые элементы), острый зонд с коррекцией аберраций улучшает изображение атомов. Дальнейшие технические разработки корректора аберраций позволяют обнаруживать даже отдельные атомы лития в веществе, что было неуловимым для электронной микроскопии и других экспериментальных методов. Здесь мы сообщаем о разработке нового микроскопа с коррекцией аберраций*, который обеспечивает разрешение менее 50 мкм. Микроскоп с пушкой с холодной полевой эмиссией (CFEG) работает при 300 кэВ и может формировать электронный зонд 46 пм с полууглом 30 мрад. Этот новый электронный микроскоп, получивший название R005 (разрешение двойное число пять), позволил нам обнаружить различные атомы: литий, углерод, азот, кислород, кремний, мышьяк, медь, германий, кремний, галлий, вольфрам и золото в переменном токе. -Визуализация STEM.