新型量子點顯微鏡，能顯示單個原子的電勢！Julich和Magdeburg大學合作的一組研究人員開發了一種新方法，可以在原子準確度上測量樣品的電勢。使用傳統的方法，直到現在幾乎不可能定量地記錄在單個分子或原子附近發生的電勢。這種新型掃描量子點顯微鏡方法，由德國福爾申斯中心Julich科學家和另外兩家機構的合作伙伴在《自然材料》上發表，可能為芯片制造或DNA等生物分子的表征開辟新機會。所有物質都由正原子核和負電子組成，它們會產生電勢場，即使在很短的距離內，它們也會相互疊加和補償。傳統方法不允許對這些小面積場進行定量測量，這些小面積場在納米尺度上決定了許多材料的性能和功能。幾乎所有能夠成像這種電位的現有方法都是基于對電荷引起的力的測量。然而，這些力很難與發生在納米尺度上的其他力區分開來，這阻礙了定量測量。然而，四年前來自福爾松斯琴中心的科學家們發現了一種基于完全不同原理的方法。掃描量子點顯微鏡是將單個有機分子（量子點）附著在原子力顯微鏡的頂端，這個分子充當探針。這種分子是如此之小，以至于我們可以用一種可控的方式將原子力顯微鏡頂端的單個電子附著到分子上。研究人員立即意識到這種方法的前景，并提出了專利申請。然而，實際應用仍有很長的路要走。最初，這只是一個令人驚訝的效果，其適用性有限?，F在一切都變了，不僅可以可視化單個原子和分子的電場，還可以精確地量化它們。通過與在盧森堡的合作者進行理論計算的...
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2019
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06
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在傳統電子顯微鏡中，對磁性材料進行原子分辨率的觀察特別困難，因為高磁場不可避免地施加在磁性物鏡內的樣品上。新開發的磁物鏡系統為樣品位置提供了一個無磁場環境。這使得直接，原子分辨率成像的磁性材料，如硅鋼。這種新型電子顯微鏡有望廣泛應用于先進磁性材料的研究和開發。在日本科學技術廳JST-SENTAN項目下，東京大學Shibata Naoya教授和JEOL Ltd：聯合開發團隊開發了一種革命性的電子顯微鏡，新型電子顯微鏡結合了新設計的磁性物鏡，實現了對材料的亞空間分辨率直接原子分辨率成像，在試樣位置處殘余磁場小于0.2 mT。據我們所知，這是第一次實現這一目標。自1931年透射電子顯微鏡(TEM)開創性發明以來的88年里，研究人員一直在追求更好的空間分辨率。設計小透鏡像差系數的磁性物鏡是必要的。用于掃描TEM (STEM)像差校正透鏡系統已達到亞空間分辨率。目前用于原子分辨率TEMs/ stem磁凝物鏡系統的一個關鍵缺點是，樣品必須插入高達2-3 t非常高的磁場中。如此高的磁場會嚴重阻礙許多重要的軟硬磁性材料原子分辨率成像，比如硅鋼，因為強磁場會極大地改變甚至破壞材料的磁性，有時甚至是物理結構。近年來，新型磁性材料的發展迅速。由于原子尺度結構分析是上述技術的關鍵，長期以來一直需要解決這一問題。聯合研究小組已經開發出一種新的無磁場物鏡系統，其中包括兩個圓形物鏡，它們的位置與樣品平面鏡像對稱...
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2019
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06
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微刻在中國有著數千年的歷史，考古發現距今三千多年的商朝就能在甲骨上刻下了微小文字，這些文字要用五倍 放大鏡才能識讀。最厲害的微刻應屬發刻吧，雕刻家在毛發上刻詩詞或者人物花鳥等畫作，這些幾近變態的技藝已經失去大家能夠欣賞了的藝術。今天為大家介紹的是一件蜜蠟微刻心經的藝術，大家一起欣賞一下吧。隨著時代的進步科學技術日新月異高速發展，很多精細微刻工具應運而生，各種放大鏡、顯微鏡、投影放大等設備日漸先進，微刻技術己不再只停留在肉眼操作中了。在蜜蠟上刻心經行內人基本都是在顯微鏡下進行的，蜜蠟非常脆需要心境平和應力而生才能刻好一件作品。微刻看似很繁瑣其實用的刀具也就是這三種，刻文字主要看自己的寫字功底，古人常說“字如其人”，如果說字體行云流水、端秀清新、沉著痛快、酣暢淋漓，那這個人也一定灑脫開懷值得深交，這就是傳說中的筆風，在蜜蠟上刻字也是一樣，好的字體能夠使人充滿氣質與書香氣息，大部分人見了都想贊美倆句。在蜜蠟上雕刻通常會直接選擇合適的成品料子，比如上圖這件方牌，在工作之前雕刻師會根據經文的字數在方牌上有詳細的規劃，保證所刻心經能夠正好布滿整個牌子。在自己心情平靜的安靜空間書寫出帥氣的字跡。最后這件筆風蒼勁有力且瀟灑俊逸的般若波羅蜜多心經作品就出世了，很多人會說這樣心經世面電腦雕刻的很多，是的你說的沒錯，但是如果對比一下就能看出電腦刻字的死板呆滯。還有就是這種蜜蠟牌子是坡面電腦在其表面做細淺...
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2019
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05
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從事材料研究的香港大學副教授黃明欣離不開實驗。前不久，他和自己的博士生一起到廣東東莞中國散裂中子源（CSNS），利用兩天時間做了一項有關高強度鋼結構性能的實驗。稍有遺憾的是，他們申請的實驗時間有點不夠。好在香港離東莞很近，一個半小時的車程就能到達。經過再次申請實驗機時，黃明欣的兩個博士生又去CSNS做了后續實驗，拿到了完整的數據。“太方便了，就像在自家門口。”黃明欣告訴科技日報記者，他所研究的高強鋼是汽車應用的研究重點。它既需要輕量化，又要提升汽車安全性。黃明欣團隊成為CSNS通用粉末衍射儀的首位香港用戶，借此，他們獲得了高強鋼在不同組織結構及不同變形條件下的重要微觀參數信息。在此前的實驗中，他曾向日本散裂中子源申請機時，設計好實驗步驟，然后把材料寄到日本?！八麄冏龊脤嶒炛?，把數據傳給我們。”現在，近在咫尺的東莞有了CSNS，這對黃明欣太方便了。作為國家大科學工程，CSNS的建成，為粵港澳大灣區的科學研究和技術進步搭建了世界一流的平臺。利用中子散射的軌跡反推物質結構CSNS是由中科院和廣東省共同建造的，是繼英、美、日之后世界上第4個脈沖散裂中子源裝置。它被稱為“超級顯微鏡”。散裂中子源則是通過散裂反應產生中子，利用中子散射技術開展研究，是探索物質微觀結構和動態的有力手段。中子和光一樣，具有波粒二象性，既有波的性質，可以反射、折射、衍射；也具有粒子的性質，可以彈射、吸收等。中子由于...
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2019
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05
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