2018年，康奈爾大學(xué)的研究人員制造了一個(gè)高功率探測器，通過結(jié)合“ptychography”算法驅(qū)動(dòng)，將最先進(jìn)的電子顯微鏡的分辨率提高了2倍，創(chuàng)造了一個(gè)世界紀(jì)錄。 v')Fq[H  
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盡管這項(xiàng)研究非常成功，但這種方式有個(gè)弱點(diǎn)，那就是只適用于幾個(gè)原子厚的超薄樣品，如果超出厚度范圍就會(huì)導(dǎo)致電子以無法分離的方式散射。 YY]JjMkU  
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現(xiàn)在由應(yīng)用和工程物理系(AEP)的 Samuel B. Eckert 工程教授David Muller 帶領(lǐng)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，利用更復(fù)雜的三維重建算法，使用電子顯微鏡像素陣列探測器（EMPAD）將自己的記錄提高了2倍。 q~.\NKc  
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其分辨率是如此精細(xì)，唯一的模糊是原子本身的熱抖動(dòng)導(dǎo)致的。 -]\%a=]  
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該小組的論文 "Electron Ptychography Achieves Atomic-Resolution Limits Set by Lattice Vibrations "于5月20日發(fā)表在《科學(xué)》上。該論文的主要作者是博士后研究員陳振。 x;lIw)Ti  
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Muller表示：“這不僅僅是創(chuàng)造了一個(gè)新的記錄，更將會(huì)成為分辨率的一個(gè)終極極限。我們現(xiàn)在基本上可以以一種非常簡單的方式弄清原子的位置。這為我們很長時(shí)間以來一直想做的事情開辟了大量新的測量可能性。它還解決了一個(gè)長期存在的問題--消除漢斯-貝特在1928年提出的樣品中光束的多重散射--這在過去阻礙了我們這樣做”。 0)-l9V  
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斑點(diǎn)成像的工作原理是掃描材料樣品的重疊散射圖案，并尋找重疊區(qū)域的變化。Muller 說：“我們正在追逐斑點(diǎn)圖案，這些圖案看起來很像貓咪同樣著迷的那些激光筆圖案。通過觀察圖案的變化，我們能夠計(jì)算出引起該圖案的物體的形狀”。 k}l5v)m  
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探測器稍微失焦，模糊了光束，以便盡可能地捕捉最廣泛的數(shù)據(jù)。然后，這些數(shù)據(jù)通過復(fù)雜的算法進(jìn)行重建，形成具有皮米（一萬億分之一米）精度的超精確圖像。 !)ey~Suh  
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Muller 表示：“有了這些新的算法，我們現(xiàn)在能夠糾正我們顯微鏡的所有模糊，以至于我們剩下的最大的模糊因素是原子本身在晃動(dòng)的事實(shí)，因?yàn)檫@就是原子在有限溫度下發(fā)生的情況。當(dāng)我們談?wù)摐囟葧r(shí)，我們實(shí)際上測量的是原子晃動(dòng)的平均速度”。 j/wG0~<kz  
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