基于超短脉冲 MeV 电子衍射的 3D 原子结构确定
材料科学
2025-07-10 v1 加速器物理
摘要
在材料科学中，理解原子尺度的结构对于开发具有改进性能的材料至关重要。相较于其他提供原子分辨率的探针，电子具有最强的相互作用作用力，同时造成的辐射损伤最小。本文报道了 MeV 电子衍射用于原子分辨率 3D 结构确定的成功实现。通过 REGAE 加速器产生的超短电子脉冲，我们获得了来自黄道石榄子石和 的高品质衍射数据，使其根据动力学散射理论进行结构 refinement，并准确确定氢原子位置的确定。MeV 电子的增加渗透深度，使得可用于结构确定的样品厚度显著超过通常适用于电子衍射的范围。这些发现表明 MeV 电子衍射是一种可行的方法，可用于探索广泛的材料，包括纳米结构和辐射敏感化合物，为原位和时间分辨实验开辟了新机遇。
引用
@article{arxiv.2507.06936,
title = {3D atomic structure determination with ultrashort-pulse MeV electron diffraction},
author = {Vincent Hennicke and Max Hachmann and Paul Benjamin Klar and Patrick Y. A. Reinke and Tim Pakendorf and Jan Meyer and Hossein Delsim-Hashemi and Miriam Barthelmess and Sreevidya Thekku Veedu and Pontus Fischer and Ana C. Rodrigues and Arlinda Qelaj and Juna Wernsmann and Francois Lemery and Sebastian Günther and Sven Falke and Erik Fröjd and Aldo Mozzanica and Lukas Palatinus and Kai Rossnagel and Bernd Schmitt and Henry N. Chapman and Wim Leemans and Klaus Flöttmann and Alke Meents},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.06936},
year = {2025}
}
备注
44 pages, 4 (plus 12 supplementary) figures, 8 supplementary tables; High-energy MeV electron diffraction enables structure determinations from considerably thicker samples than currently possible