WikiEdge:ArXiv速遞/2025-04-11

摘要

• 原文標題：Determining 3D atomic coordinates of light-element quantum materials using ptychographic electron tomography
• 中文標題：利用疊層電子斷層掃描確定輕元素量子材料的三維原子坐標
• 發布日期：2025-04-11 03:20:31+00:00
• 作者：Na Yeon Kim, Hanfeng Zhong, Jianhua Zhang, Colum M. O'Leary, Yuxuan Liao, Ji Zou, Haozhi Sha, Minh Pham, Weiyi Li, Yakun Yuan, Ji-Hoon Park, Dennis Kim, Huaidong Jiang, Jing Kong, Miaofang Chi, Jianwei Miao
• 分類：cond-mat.mtrl-sci, physics.ins-det
• 原文鏈接：http://arxiv.org/abs/2504.08228v1

中文摘要：理解量子材料在原子尺度上的特性需要精確的三維原子位置和晶體缺陷表徵。然而，由於輕元素材料（原子序數Z≤8）在電子顯微鏡中的低對比度和電子束損傷問題，其三維結構解析仍面臨重大挑戰。本研究展示了疊層衍射原子電子斷層成像技術（pAET），首次在輕元素材料中實現了亞埃級三維原子精度（11皮米）的實驗突破。以扭轉雙層石墨烯為模型體系，我們確定了單個碳原子的三維坐標，揭示了由范德華力驅動的手性晶格畸變——這些畸變呈現出類麥紉結構和類斯格明子結構。這些發現為理解莫爾材料中三維手性晶格形變與電子特性的相互作用提供了直接證據。除扭轉雙層石墨烯外，pAET技術還為量子材料、二維異質結、功能氧化物及能源材料的三維原子尺度成像提供了變革性研究方法。