亚纳米分辨率探测轻原子：扫描透射电子显微镜全息术的实现
仪器与探测器
2018-12-05 v1 材料科学
应用物理
摘要
透射电子显微镜(TEM)与扫描透射电子显微镜(STEM)对电子透明材料中轻元素的原子分辨率成像长期面临挑战。例如，生物分子材料在电子照射下迅速改变。这些问题推动了能够对电子束敏感与弱散射纳米材料进行结构分析的TEM与STEM技术的发展。本文展示一种此类技术——STEM全息术，其能够相对于真空参考波测量绝对相位与振幅物体波。我们利用振幅分割纳米加工光栅制备多个空间分离、聚焦于样品平面的电子衍射探针束，使一束穿过试样而其余穿过真空。我们将衍射探针在感兴趣区域栅扫描。我们将显微镜的样品后成像系统配置为衍射模式，使探针重叠在探测器形成干涉图样。利用快速读出直接电子探测器，我们记录并分析二维栅扫描各位置的干涉条纹以重建试样的复透射函数 t(x)。我们将该技术应用于由薄非晶碳基底上金纳米颗粒组成的标准靶标试样成像，展示了2.4埃分辨率相位图像。我们发现，与高角环形暗场STEM相比，STEM全息术在非晶材料上提供更高相位衬度同时保持Au原子晶格分辨率。
引用
@article{arxiv.1808.01016,
title = {Probing Light Atoms at Sub-nanometer Resolution: Realization of Scanning Transmission Electron Microscope Holography},
author = {Fehmi S. Yasin and Tyler R. Harvey and Jordan J. Chess and Jordan S. Pierce and Colin Ophus and Peter Ercius and Benjamin J. McMorran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.01016},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 5 figures in main text, 1 supplemental figure in the appendix