【光明日报】科学家为纳米金属材料拍出3D照片

12月1日，国际学术期刊《科学》（Science）发表了重庆大学材料科学与工程学院黄晓旭团队及其合作者研究论文《纳米分辨三维电镜揭示变形镍的异常晶格转动》。这是该研究团队利用自主研发的三维透射电镜技术，首次实现纳米金属塑性变形的三维电镜研究。

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据了解，传统的电子显微镜技术只能观察样品的表层或者材料内部三维结构的二维投影，这大大限制了人们对材料微观组织的认识。过去二十多年，全球的科学家在空间分辨率为微米尺度的三维表征技术研发上已取得重要进展，但更多深层次的材料科学问题亟需纳米级甚至原子级的三维表征技术来解决。然而，空间分辨率从微米级到纳米级，需要提高三个数量级，存在巨大的挑战。

三维透射电镜

经过十多年的不懈努力，黄晓旭团队在国家重点研发计划等项目支持下，通过对电子显微镜控制软硬件以及数据获取、处理软件的自主研发，实现了对电子光精准、独特控制下的图像获取，并将高质量的图像采集从原来的每秒2张提升到了每秒100张，同时大幅优化了数据分析和三维重构能力，成功开发出空间分辨能力为纳米级的三维透射电镜技术。

纳米金属变形的三维透射研究

“我们希望纳米级三维透射电镜技术未来能更多走出实验室，走向市场化。”黄晓旭教授表示，该技术有广阔的工业应用前景，或将为芯片、航空航天、汽车制造等诸多领域的先进纳米结构材料研发、纳米材料使役行为的预测和控制以及微纳器件功能优化提供支撑。

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来源：光明日报