Технология электронной голографической микроскопии добралась до уровня атомарной разрешающей способности - «Наука и технологии»

Исследователи из технологического института CEA, Франция, разработали новую технологию электронной голографической микроскопии, позволяющую получать снимки внутренней структуры различных материалов с разрешающей способностью, равной размерам единственного атома. Ранее изображения, получаемые при помощи подобных технологий, содержали слишком много шумов, что не позволяло определить роль отдельных атомов в формировании кристаллической структуры исследуемых материалов, но новый метод позволяет уменьшить уровень шумов и помех, что делает его мощным инструментом для ученых-физиков и ученых-материаловедов.

Для уменьшения уровня шумов ученые объединили несколько отдельных изображений в одно изображение с большой разрешающей способностью. Процесс объединения голографических изображений, на самом деле, гораздо более сложен, нежели может показаться с первого взгляда, ведь сами голографические изображения сложнее обычных изображений. Помимо этого, ученым пришлось модернизировать и аппаратную часть их системы так, чтобы она стала способной к захвату последовательного ряда голограмм, которые могут быть затем объединены в одну при помощи соответствующего программного обеспечения.

Новый метод электронной голографической микроскопии был проверен на одном слое молибденита, дисульфида молибдена (MoS2). Полученные снимки позволили ученым определить электростатический потенциал в области, где отсутствует атом серы с разрешающей способностью менее 1 ангстрема.

Исследования материалов со столь высокой разрешающей способностью могут внести огромный вклад в дело разработки электронных устройств следующих поколений, давая исследователям возможность изучения работы этих устройств на самом маленьком уровне масштаба. Помимо этого, исследователи получают возможность подробного изучения влияния дефектов кристаллической решетки, вызванных отсутствием или наличием лишних атомов в определенных местах, которые оказывают пагубное влияние на качество работы электронных устройств и наномеханизмов.