概要

◆  原理上，磁鐵、鋼鐵等磁性樣品放入強(qiáng)磁場(chǎng)中內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，電子顯微鏡很難觀察到原子構(gòu)造。

◆  在顯微鏡的心臟設(shè)計(jì)了新的透鏡（專利），將樣品上的磁場(chǎng)幾乎降為0，成功地直接觀察到電磁鋼板的原子構(gòu)造。

◆  期待成為電動(dòng)車上使用的永久磁鐵、電磁鋼板、高密度磁性記錄介質(zhì)等優(yōu)秀磁性材料的研究開(kāi)發(fā)中不可或缺的高端計(jì)測(cè)設(shè)備。

在JST 尖端計(jì)測(cè)分析技術(shù)?設(shè)備開(kāi)發(fā)program, 東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科附屬綜合研究機(jī)構(gòu) 柴田 直哉 機(jī)構(gòu)長(zhǎng)和日本電子株式會(huì)社共同開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出劃時(shí)代的電子顯微鏡。該電鏡采用新型的透鏡（專利），世界上首次實(shí)現(xiàn)了在無(wú)磁場(chǎng)條件下原子的直接觀察，并成功地詳細(xì)觀察磁性材料的原子。

自1931年魯斯卡和諾爾研制世界上第一臺(tái)透射電鏡(TEM)開(kāi)始，一代一代的科學(xué)家們經(jīng)過(guò)不懈的努力研究開(kāi)發(fā)，不斷突破各種限制，88年后的今天終于研制出可以直接觀察磁性材料樣品的原子尺度觀察的電子顯微鏡。

本開(kāi)發(fā)成果于2019年5月24日發(fā)表在英國(guó)科學(xué)雜志「Nature Communications」online版。

1.    研究背景和經(jīng)緯（略）

2.    研究?jī)?nèi)容（略）

3.    今后的展開(kāi)（略）

參考圖片

圖1  新開(kāi)發(fā)的原子分辨無(wú)磁場(chǎng)電子顯微鏡 (MARS)

200KV加速電壓。箭頭所示位置是新開(kāi)發(fā)的物鏡，上部是最新的球差校正裝置（DELTA型）

圖2 GaN結(jié)晶中的原子觀察例

(左)無(wú)磁場(chǎng)電子顯微鏡像   像中的輝點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是Ga原子位置。此時(shí)樣品上的磁場(chǎng)保持在0.2mT以下。(右) 左圖的放大像，92pm Ga-Ga原子分辨率

圖3.電磁鋼板 (Fe-3%Si)結(jié)晶中的原子觀察例

(左) 含有鐵和3%Si的電磁鋼板的無(wú)磁場(chǎng)電子顯微鏡像。像中的輝點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是Fe原子位置。此時(shí)樣品上的磁場(chǎng)保持在0.2mT以下。(右) 左圖的放大像，143pm Fe-Fe原子分辨率