清大成功解析奈米颗粒3D原子结构

国立清华大学特聘教授陈福荣，携手国际科学家，成功解析奈米颗粒的3D原子结构，实现了已故物理学家费曼（Richard Feynman）的梦想。

物理学家费曼曾在演讲中提到：「若是我们能够观察到原子在三维空间上的位置，那么再复杂的化学物质分析也将变得非常简单。」如今清大教授陈福荣实现了这个「梦想」。

陈福荣和美国劳伦兹国家实验室电子显微镜中心教授克里斯汀（Christian Kisielowski）以及比利时安特卫普大学范戴克（Dirk Van Dyck）教授合作，利用低剂量的电子显微术，在不破坏奈米材料的条件下，重构出奈米颗粒的3D影像，并发展全新3D电子显微理论。

陈福荣指出，若要达到费曼的梦想，需跨越两个障碍，首先是现在最先进的电子显微镜只有2D投影结构；第二个障碍则是电子辐射损伤会在影像拍摄过程中改变奈米材料的结构，甚至產生破坏。

陈福荣说，研究团队以几近0.1奈米的准确度，萃取出奈米颗粒表面的原子分辨形貌，及沿着电子束投影方向定量计数有多少原子，以单一原子准确度定量奈米颗粒的厚度，研究成果也发表于2月的「自然通讯」（Nature Communications）期刊中。

陈福荣说，在实验方面，研究团队发展利用低剂量的电子显微术，在不破坏奈米材料的条件下，拍摄多张聚焦在不同焦平面的影像、以看出前后位置的原子结构。

陈福荣表示，从3D影像可计数出投影方向的原子数目，奈米颗粒在电子束方向厚度的量测可以定量准确到一个原子。藉由表面形貌及准确计数原子个数，奈米颗粒的3D空间形状就可在原子分辨率的尺度下重建，完成费曼的梦想。1050306

(中央社)