最新Science: 電子束敏感材料的原子級分辨率TEM成像

【引言】

高分辨透射電子顯微學是觀察材料晶體結構的重要工具。然而，高電子束劑量（high beam doses）等要求又極容易導致以金屬有機框架（MOFs）為代表的電子束敏感材料本身發生損傷，這種情況在樣品需要通過旋轉找到晶軸時非常常見。因此，如何在極低電子束劑量的條件下獲得圖像、對晶帶軸進行有時間限制的研究、準確的影像對齊以及過焦值的準確計算等是目前電子束敏感材料高分辨成像最大的挑戰。

【成果簡介】

阿卜杜拉國王科技大學的Daliang Zhang，Kun Li以及韓宇教授（共同通訊作者）發展了一系列策略來解決上述問題。該課題組設計方法在限制整體電子劑量的前提利用直接觀測電子計算（DDEC）相機分析了包括多種金屬有機框架材料在內的一系列電子束敏感材料。利用這類策略，研究人員可觀察到UiO-66中的苯環以及表面無配體和表面配體封端的共存現象。因此，該成果證明利用上述策略可以實現對電子束敏感材料的原子級分辨率的透射電子顯微成像。該工作以 “Atomic-resolution transmission electron microscopy of electron beam–sensitive crystalline materials”為題在線發表在2018年2月9日出版的Science上。

【圖文導讀】

圖1：利用“振幅濾波器”對圖像堆疊進行校準

圖2：不同晶帶軸方向獲得的UiO-66的高分辨TEM圖像

圖3：對UiO-66進行熱處理后的高分辨TEM圖像

圖4： 有機-無機雜化鈣鈦礦CH₃NH₃PbBr₃的高分辨TEM圖像

【文獻信息】

Atomic-resolution transmission electron microscopy of electron beam–sensitive crystalline materials（Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aao0865）

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