WikiEdge:ArXiv速递/2025-04-11

摘要

• 原文标题：Determining 3D atomic coordinates of light-element quantum materials using ptychographic electron tomography
• 中文标题：利用叠层电子断层扫描确定轻元素量子材料的三维原子坐标
• 发布日期：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
• 分类：cond-mat.mtrl-sci, physics.ins-det
• 原文链接：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确的三维原子位置和晶体缺陷表征。然而，由于轻元素材料（原子序数Z≤8）在电子显微镜中的低对比度和电子束损伤问题，其三维结构解析仍面临重大挑战。本研究展示了叠层衍射原子电子断层成像技术（pAET），首次在轻元素材料中实现了亚埃级三维原子精度（11皮米）的实验突破。以扭转双层石墨烯为模型体系，我们确定了单个碳原子的三维坐标，揭示了由范德华力驱动的手性晶格畸变——这些畸变呈现出类麦纫结构和类斯格明子结构。这些发现为理解莫尔材料中三维手性晶格形变与电子特性的相互作用提供了直接证据。除扭转双层石墨烯外，pAET技术还为量子材料、二维异质结、功能氧化物及能源材料的三维原子尺度成像提供了变革性研究方法。