本网讯（物质科学与信息技术研究院 李刚 岳阳） 近日，我校电镜中心葛炳辉教授与中科院物理所白雪冬研究员等人合作，在最新一期电子显微学杂志《Ultramicroscopy》上发表了题为“Insight into long-period pattern by depth sectioning using aberration-corrected scanning transmission electron microscope”的论文，利用球差校正扫描透射电镜（STEM）的断层扫描技术（depth section，如图1a所示）研究了电镜成像中的长周期结构，首次实现了对电镜中形成摩尔条纹的上下层样品的原子级别成像（图1b-d），为判断长周期结构的本质提供了新的手段。
电镜中观察到长周期结构通常有两种情况，一种是调制结构，一种是由于两片材料上下叠加形成的摩尔条纹(如图1c所示)。调制结构本身是晶体结构，具有平移对称性和均一性；而摩尔条纹则是由两片周期性结构的材料叠加在一起形成的。所以如果在垂直方向上具有一定分辨率，则利用该技术可以区分出上下两片结构。借助球差矫正电镜垂直方向分辨率高（约10nm）的特点，首次同时利用高角环形暗场(HAADF)成像技术实现了对上下层材料的原子级别成像，从而提出了区别两种长周期结构（调制结构和摩尔条纹）的方法。
随着电镜技术的发展，电镜垂直方向的分辨能力将越来越高，有望获得原子分辨率，相信利用扫描断层技术进行材料的3d重构将成为一个重要的研究方向和手段。
图1(a）通过改变STEM成像的focus实现断层扫描，(b-d) 样品的上、中、下三个部分对应的HAADF像。图c是摩尔条纹，也可以通过图b和d数学上简单叠加实现。
图2 (a)样品投影结构示意图， (b) 相对转角16.5°的两片样品叠加后的投影结构示意图
(c)图b对应结构的垂直截面示意图