HDEM (High Definition Electron Microscopy): hoge definitie elektronenmicroscopie. Grotere zuiverheid via multi-dimensionaliteit. (HDEM)

Atomaire resolutie microscopie is gebaseerd op bundels van energetische elektronen. Deze bundels vernietigen fragiele materialen vrij snel, waardoor de beeldvorming ervan een grote uitdaging vormt. Ik heb recent een nieuwe benadering ontwikkeld die het grootst mogelijke oplossend vermogen per elektron voorziet. De methode biedt zowel dubbele resolutie als uitstekende ruisonderdrukking, via multidimensionale data-acquisitie en -analyse. Hier stel ik voor om de nieuwe methode te koppelen aan doorbraken in hogesnelheidscamera's om een ongekende helderheid bij lage doses te bereiken, wat garant staat voor aanzienlijke vooruitgang bij de beeldvorming van bundelgevoelige materialen. Bewijs van het principe zal worden bereikt voor biochemische beeldvorming met behulp van de eenvoudig te hanteren, in de handel verkrijgbaar GroEL-chaperonine-molecule. We zullen onze verbeterde beeldvormingsmogelijkheden combineren met de berekeningsmethoden van gemiddelden die onlangs erkend zijn door de Nobelprijs in de scheikunde voor het afbeelden van biomoleculen in ultra lage doses. Nadat we onze lage dosismogelijkheden hebben bewezen, zullen we ze toepassen op beeldvorming van eiwitten met een grotere resolutie. Vergelijkbare technieken zullen worden gebruikt voor monsters van kwetsbare materialen, bijvoorbeeld metaalorganisch geraamte, Li-ion batterij, 2D, katalysator en perovskiet zonnecelmaterialen. Bovendien kunnen dezelfde reconstructie-algoritmen worden toegepast op simultaan verkregen spectroscopische beelden, waardoor we niet alleen alle atomen kunnen lokaliseren, maar ook identificeren. De eigenschappen van alle materialen worden bepaald door de rangschikking en de identiteit van hun atomen, en daarom zal ons werk invloed hebben op alle belangrijke wetenschapsgebieden, van biologie tot scheikunde en natuurkunde.

Trefwoorden:BEAM SCHADE, ELEKTRONENMICROSCOPIE

Disciplines:Moleculaire fysica, Kristallografie, Halfgeleiders en semimetalen, Structurele en mechanische eigenschappen, Oppervlakten, interfaces, 2D-materialen