前沿动态：以创纪录的分辨率看到原子

随着科学技术的发展，科学家们在探索宇宙奥秘的同时，也非常关注细致入微的领域。众所周知，原子是化学化学反应中不可分割的最小微粒，其直径的数量级大约是10-10m，质量的数量级一般为10-27kg。如此精细的原子该如何观察呢？科学家们提出了叠层成像技术（ptychography），基于相干衍射成像(CDI)概念的电子显微成像方法。相干电子束对样品步进扫描，相邻照明区域有部分重叠，并在探测器平面产生一系列衍射图样。从相邻区域重叠而产生的信息冗余度可以计算出相邻区域间的相对相位，并最终重构成像。由于不使用透镜，其理论分辨力可高于常规透射电镜。康奈尔大学应用与工程物理系教授大卫·穆勒（David Muller）等人曾将叠层成像技术与最先进的电子显微镜结合，在2018年制造了高性能探测器并刷新了分辨率的世界纪录，实现了0.39 Å(1Å等于10-10 m)的空间分辨率。近日，该研究团队在以往工作的基础上，结合了更复杂的3D重建算法，将自己的记录提高了两倍，并再次刷新了世界记录，得到了皮米（万亿分之一米，10-12 m)精度的超高精度图像。

文献链接：
Electron ptychography achieves atomic-resolution limits set by lattice vibrations，Science，2021

原文链接：
https://www.toutiao.com/i6965324866853536263/