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《一种用于大脑超微结构的连续切片电子显微镜的碳纳米管磁带。》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2018-02-13

  • 与扫描电子显微镜(SEM)相结合的自动录波超微切开术是体积电子显微镜和三维神经电路分析的一种强有力的方法。目前的磁带在成像过程中受到了部分皱纹的形成、表面的划痕和样品的充放电。我们在这里展示了一种等离子体-亲水碳纳米管(CNT)-涂层聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)带有效地解决了这些问题，并产生了与透射电子显微镜相比较的质量的SEM图像。CNT磁带可以承受多次成像，在整个磁带长度上提供低表面阻力，在超薄切片的收集过程中不会产生皱纹。当与增强的en组染色协议结合时，CNT的经处理的大脑切片显示了详细的突触超微结构。此外，CNT磁带与后嵌入免疫的光和电子显微镜相兼容。我们的结论是，CNT磁带可以为大脑超微结构分析提供高分辨率的体积电子显微镜。

    —— 文章发布于2018年1月30日

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    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-08-06
    • 来自Skoltech光子学和量子材料中心（CPQM）的研究人员已经开发出一种新技术，通过在其表面上涂覆雾化掺杂剂溶液来微调单壁碳纳米管（SWCNT）的光电特性，从而铺设 新型SWCNT在光电子领域应用的途径。 研究结果发表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。 最近几个月，市场上出现了可折叠和可弯曲的屏幕，推动了独家材料的发展，并为下一代几乎所有尺寸和形状的产品开辟了道路。 使用先进解决方案SWCNT生产的透明导电膜（TCF）被视为柔性和透明电子器件的核心元件。 与常规的n型透明刚性导体（例如铝掺杂的氧化锌或锡掺杂的氧化铟）相比，柔性和可拉伸的SWCNT膜具有p型（空穴型）导电性。 然而，对SWCNT电子特性的微弱控制是其广泛工业应用的关键威慑力。 这对于光电应用尤其如此，其中通常需要对导电率和费米能级进行有效控制。 通常用掺杂剂处理碳纳米管。 由Albert Nasibulin教授指导的Skoltech实验室的研究人员制定了一种新方法，保证了SWCNT的均匀，可控和易于重复的气溶胶掺杂。 使用新技术实现的性能引领了这一趋势，通过柔性和透明的电子设备激发了目前广泛使用的刚性透明金属氧化物导体的替代，并开发了基于极其导电透明薄膜的新应用。 “我们的方法可以通过时间控制的掺杂气溶胶粒子沉积来轻松调整SWCNT薄膜参数，”Alexey补充道。 项目科学家观察到，特别针对碳纳米管开发的新型微调方法可应用于其他低维材料的电子结构。
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  • 《阿秒电子显微镜研究取得新进展》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2020-11-13
    • 电子显微镜为人们提供了深入观察物质微小细节的途径，例如材料的原子排列，蛋白质的结构，以及病毒粒子的形状等。然而，自然界中大多数材料并非静止，而是彼此之间相互作用，时刻都在运动、重组。最常见的例子之一就是光与物质的相互作用，这种相互作用在植物、光学元件、太阳能电池、显示器以及激光中都普遍存在。这种相互作用由围绕光场周期移动的电子定义，发生在飞秒（十的负十五次方秒）甚至阿秒（十的负十八次方秒）量级上。尽管超快电子显微镜技术可以观测飞秒量级上某些过程，然而直到近日，电子显微镜技术仍未实现阿秒量级上光与物质相互作用的观测。 近日，来自康斯坦茨大学和德国慕尼黑大学的一组科学家们成功将透射电子显微镜和连续激光器相结合，制造出一台阿秒电子显微镜的原型（Attosecond Transmission Electron Microscope, A-TEM）。此项研究结果发表在最新一期的Science Advances上。 图1 （左）阿秒透射电子显微镜；（右）连续激光（红色）与电子束（蓝色）在薄膜处发生相互作用，激光将电子调制成阿秒脉冲序列 调制电子束 “光学、纳米光子学以及超材料学中的基本现象都在阿秒量级上发生，比光波的一个周期还短。”本文的主要作者、康斯坦茨大学物理系光和物质课题组负责人的Peter Baum教授说。“因此，要想对光和物质之间的超快相互作用进行成像，时间分辨率需要低于光波一个振荡周期。”传统的透射电子显微镜使用连续电子束照射标本，进而成像。而Baum的团队则使用连续激光器的快速振荡对显微镜内的电子束进行调制，用电子束脉冲成像。 超短电子脉冲 这项研究的核心技术是一张薄膜，研究人员用它来破坏激光束光学周期的对称性，使得显微镜中的电子历经一系列快速加速、减速过程。“最终，电子显微镜中的电子束被转换成一系列超短电子脉冲，脉冲时间短于激光束光学周期的一半。” 本文的第一作者、博士后研究人员Andrey Ryabov说。从激光源中分束出的另一束激光，用于激发样品，使之发生光学变化；超短电子脉冲随后探测样品和样品对激光的响应。通过扫描两束激光之间的时间差，研究人员就能够以阿秒分辨率，捕获标本内部电磁动态变化的连续镜头。 技术修改简单，意义重大 “这项技术的主要优点是，可直接利用电子显微镜内已有的连续电子束，而不必增加新的电子源。这意味着每秒可以有100万倍以上的电子，基本上是光源的最大亮度。这样的优点对任何实际应用都是非常关键的。”Ryabov继续说道。另一个优点是所需的技术修改相当简单，不需要重新配置电子枪。 有了这项技术，在整个时空成像技术范围内实现阿秒分辨率将成为可能。比如时间分辨全息术、波形电子显微镜以及激光辅助电子光谱学等。从长远来看，阿秒电子显微镜将有助于揭示复杂材料和生物物质中光与物质相互作用的原子机制。
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