原子觀測分辨率提高兩個數(shù)量級 有望應用于生物醫(yī)學領域

據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道

，美國科學家用電子顯微鏡像素陣列探測器(EMPAD)與更復雜的三維重建算法相結(jié)合，將原子觀測的分辨率提高了2個數(shù)量級并創(chuàng)下新紀錄。借助新技術(shù)，科學家可以在三維空間中定位單個原子，這對于觀察半導體、催化劑和量子材料來說非常重要，且有望應用于生物醫(yī)學領域。

2018年

，康奈爾大學的大衛(wèi)·穆勒等人研制了一款高性能探測器，將當時最先進的電子顯微鏡的分辨率提高了3倍，創(chuàng)下當時最高紀錄。盡管這種方法很成功，但它只適用于僅幾個原子厚的超薄樣品。

有鑒于此

，康奈爾大學團隊用EMPAD結(jié)合更復雜的算法再次打破了自己的紀錄，主要研究人員為該校博士后陳震(音譯)。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期的《科學》雜志上。

穆勒指出

，借助新算法，他們能糾正顯微鏡所有的模糊，將精度提升2個數(shù)量級，達到皮米(萬億分之一米)級精度。

穆勒表示

，最新研究創(chuàng)造了新紀錄，實際上已成為目前有效觀測的分辨率的上限。現(xiàn)在，他們基本上可以用一種非常簡單的方法找出原子的位置，這讓以前很多無法測量的事物變得可以測量。

研究人員可以通過使用由較重原子組成的材料或通過冷卻樣品

，再次刷新他們的紀錄。但即使在零溫度下，原子仍有量子漲落，因此，精度的改善空間并不大