一项结合使用显微技术的新专利为同时能确定材料原子层面的物理结构和化学组成铺设了道路。
 
同步辐射光源可用于凝聚态物理、材料科学、化学、生物和能源科学中的材料表征。但是，即使用最新最好的同步加速器X射线显微镜，也不能直接得到10纳米以下空间内的化学组成。现在，科学家们利用材料化学组成的“指纹”表面克服了这种空间上的限制，为下一代材料的发展开辟了新途径。
 
全面了解纳米系统需要一种既能解决纳米结构问题，又能直接观测其化学组成和磁性能的工具。
 
X射线显微镜可以达到预期的化学和磁性能方面的检测灵敏度，但是其空间分辨率，或者说用它来观测微小结构的能力是有限的。另一方面，扫描隧道显微镜（STM）能达到很高的空间分辨率；但是它不能检测化学组成。
 
现在，美国能源部阿尔贡国家实验室的科学家研究了一种先进的新技术，将有强大功能的X射线显微镜和扫描隧道显微镜结合到一起。这个长期目标实现的途径是他们开发了智能纳米加工的同轴多层探针作为显微镜的探测器，已经用于制造探针的可设计的纳米操纵器。
 
进一步说，这种专业电子过滤器的发明使科学家能同时获得材料的表面形貌和化学信息，在给出材料的化学图谱的同时，也提供了详细、清晰的物理结构图像。研究人员期望该项新专利能最终使研究单个原子的电子性能、化学性能和磁性能成为可能。



来源：材料与测试
译者：Sarah
译自phys.org

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