La microscopía electrónica de transmisión (TEM por sus siglas en inglés) juega un papel destacado en muchos campos de la ciencia como la física, la química, la biología estructural y la ciencia de los materiales. La calidad de las imágenes que se obtienen ha mejorado considerablemente por los avances en la óptica para la corrección de aberraciones, y la resolución espacial puede alcanzar el nivel de 50pm.
La pticografía es otro enfoque que consiste en tomar una serie de patrones de difracción barriendo diferentes puntos de la muestra con un haz de electrones de dimensiones muy pequeñas. En el caso de muestras ultra-delgadas como los materiales 2D, se ha logrado una resolución de hasta 3.9pm, lo que equivale a 2.5 veces el límite de difracción de las lentes. Para muestras más gruesas se ha intentado la pticografía de secciones múltiples (rebanadas) que representen a la muestra, pero solo se ha intentado en contadas ocasiones para probar el principio de la técnica.
En este trabajo, investigadores de Estados Unidos, Suiza y Alemania, demostraron experimentalmente que la pticografía electrónica multiseccional puede reconstruir imágenes al recuperar la respuesta lineal de la fase en función del grosor de la muestra y lograr así una resolución lateral igual al tamaño atómico intrínseco, limitado solo por las fluctuaciones térmicas.
Para las simulaciones y los datos experimentales se utilizaron muestras de PrScO3. En muestras de hasta 30nm de espesor, lograron observar la separación de dímeros Pr-Pr de 59pm, con una desviación estándar de 0.7pm y una resolución de 16pm.
Con esta técnica, combinada con la tomografía, es posible localizar dopantes específicos, individuales o en cúmulos, en las 3 dimensiones, con una resolución mayor al doble de los enfoques convencionales.
Los resultados fueron publicados reciente en la revista Science.
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