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新型量子点显微镜,能显示单个原子的电势!Julich和Magdeburg大学合作的一组研究人员开发了一种新方法,可以在原子准确度上测量样品的电势。使用传统的方法,直到现在几乎不可能定量地记录在单个分子或原子附近发生的电势。这种新型扫描量子点显微镜方法,由德国福尔申斯中心Julich科学家和另外两家机构的合作伙伴在《自然材料》上发表,可能为芯片制造或DNA等生物分子的表征开辟新机会。所有物质都由正原子核和负电子组成,它们会产生电势场,即使在很短的距离内,它们也会相互叠加和补偿。传统方法不允许对这些小面积场进行定量测量,这些小面积场在纳米尺度上决定了许多材料的性能和功能。几乎所有能够成像这种电位的现有方法都是基于对电荷引起的力的测量。然而,这些力很难与发生在纳米尺度上的其他力区分开来,这阻碍了定量测量。然而,四年前来自福尔松斯琴中心的科学家们发现了一种基于完全不同原理的方法。扫描量子点显微镜是将单个有机分子(量子点)附着在原子力显微镜的顶端,这个分子充当探针。这种分子是如此之小,以至于我们可以用一种可控的方式将原子力显微镜顶端的单个电子附着到分子上。研究人员立即意识到这种方法的前景,并提出了专利申请。然而,实际应用仍有很长的路要走。最初,这只是一个令人惊讶的效果,其适用性有限。现在一切都变了,不仅可以可视化单个原子和分子的电场,还可以精确地量化它们。通过与在卢森堡的合作者进行理论计算的...
发布时间: 2019 - 06 - 17
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在传统电子显微镜中,对磁性材料进行原子分辨率的观察特别困难,因为高磁场不可避免地施加在磁性物镜内的样品上。新开发的磁物镜系统为样品位置提供了一个无磁场环境。这使得直接,原子分辨率成像的磁性材料,如硅钢。这种新型电子显微镜有望广泛应用于先进磁性材料的研究和开发。在日本科学技术厅JST-SENTAN项目下,东京大学Shibata Naoya教授和JEOL Ltd:联合开发团队开发了一种革命性的电子显微镜,新型电子显微镜结合了新设计的磁性物镜,实现了对材料的亚空间分辨率直接原子分辨率成像,在试样位置处残余磁场小于0.2 mT。据我们所知,这是第一次实现这一目标。自1931年透射电子显微镜(TEM)开创性发明以来的88年里,研究人员一直在追求更好的空间分辨率。设计小透镜像差系数的磁性物镜是必要的。用于扫描TEM (STEM)像差校正透镜系统已达到亚空间分辨率。目前用于原子分辨率TEMs/ stem磁凝物镜系统的一个关键缺点是,样品必须插入高达2-3 t非常高的磁场中。如此高的磁场会严重阻碍许多重要的软硬磁性材料原子分辨率成像,比如硅钢,因为强磁场会极大地改变甚至破坏材料的磁性,有时甚至是物理结构。近年来,新型磁性材料的发展迅速。由于原子尺度结构分析是上述技术的关键,长期以来一直需要解决这一问题。联合研究小组已经开发出一种新的无磁场物镜系统,其中包括两个圆形物镜,它们的位置与样品平面镜像对称...
发布时间: 2019 - 06 - 17
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微刻在中国有着数千年的历史,考古发现距今三千多年的商朝就能在甲骨上刻下了微小文字,这些文字要用五倍 放大镜才能识读。最厉害的微刻应属发刻吧,雕刻家在毛发上刻诗词或者人物花鸟等画作,这些几近变态的技艺已经失去大家能够欣赏了的艺术。今天为大家介绍的是一件蜜蜡微刻心经的艺术,大家一起欣赏一下吧。随着时代的进步科学技术日新月异高速发展,很多精细微刻工具应运而生,各种放大镜、显微镜、投影放大等设备日渐先进,微刻技术己不再只停留在肉眼操作中了。在蜜蜡上刻心经行内人基本都是在显微镜下进行的,蜜蜡非常脆需要心境平和应力而生才能刻好一件作品。微刻看似很繁琐其实用的刀具也就是这三种,刻文字主要看自己的写字功底,古人常说“字如其人”,如果说字体行云流水、端秀清新、沉着痛快、酣畅淋漓,那这个人也一定洒脱开怀值得深交,这就是传说中的笔风,在蜜蜡上刻字也是一样,好的字体能够使人充满气质与书香气息,大部分人见了都想赞美俩句。在蜜蜡上雕刻通常会直接选择合适的成品料子,比如上图这件方牌,在工作之前雕刻师会根据经文的字数在方牌上有详细的规划,保证所刻心经能够正好布满整个牌子。在自己心情平静的安静空间书写出帅气的字迹。最后这件笔风苍劲有力且潇洒俊逸的般若波罗蜜多心经作品就出世了,很多人会说这样心经世面电脑雕刻的很多,是的你说的没错,但是如果对比一下就能看出电脑刻字的死板呆滞。还有就是这种蜜蜡牌子是坡面电脑在其表面做细浅...
发布时间: 2019 - 05 - 11
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从事材料研究的香港大学副教授黄明欣离不开实验。前不久,他和自己的博士生一起到广东东莞中国散裂中子源(CSNS),利用两天时间做了一项有关高强度钢结构性能的实验。稍有遗憾的是,他们申请的实验时间有点不够。好在香港离东莞很近,一个半小时的车程就能到达。经过再次申请实验机时,黄明欣的两个博士生又去CSNS做了后续实验,拿到了完整的数据。“太方便了,就像在自家门口。”黄明欣告诉科技日报记者,他所研究的高强钢是汽车应用的研究重点。它既需要轻量化,又要提升汽车安全性。黄明欣团队成为CSNS通用粉末衍射仪的首位香港用户,借此,他们获得了高强钢在不同组织结构及不同变形条件下的重要微观参数信息。在此前的实验中,他曾向日本散裂中子源申请机时,设计好实验步骤,然后把材料寄到日本。“他们做好实验之后,把数据传给我们。”现在,近在咫尺的东莞有了CSNS,这对黄明欣太方便了。作为国家大科学工程,CSNS的建成,为粤港澳大湾区的科学研究和技术进步搭建了世界一流的平台。利用中子散射的轨迹反推物质结构CSNS是由中科院和广东省共同建造的,是继英、美、日之后世界上第4个脉冲散裂中子源装置。它被称为“超级显微镜”。散裂中子源则是通过散裂反应产生中子,利用中子散射技术开展研究,是探索物质微观结构和动态的有力手段。中子和光一样,具有波粒二象性,既有波的性质,可以反射、折射、衍射;也具有粒子的性质,可以弹射、吸收等。中子由于...
发布时间: 2019 - 05 - 11
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