在未来只要透射电子显微镜扫描原子就可以创造新的材料

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电子显微镜目前正在过渡期。不过很快，这个成像工具就可以通过透射扫描原子结构来创造新的材料。这是目前《Nature》中提到的一个观点。

这种对原子架构的控制可以转变我们对材料的基本科学理解，并为量子计算，自旋感测等新类型的器件铺平了道路。

随着扫描透射电子显微镜 (STEM) 技术的进步，人们即将实现在原子级别、从零开始创造材料。在本周《自然》的一篇评论文章中，Sergei Kalinin、Albina Borisevich和 Stephen Jesse提出了一种应对该挑战的方法。这种方法要求让电子束穿过样本，以揭示其晶体结构。电子束可能会改变原子的位置，这在常规结构鉴定中是一种缺点，但如果想移动原子，这个缺点就会变为优点。不过，这种技术若要取得成功，必须实现对电子束的完全控制。

使用STEM操作原子需要三个关键点，分别是实践、理论和我们这里的概述。

实际上，我们需要更好的实时监测，反馈和波束控制。这些系统应该使用基于衍射信号的成像方法。它们将需要能够快速读出的检测器和实时同步分析、处理大量和高速率数据的“大数据”。

未来必将是材料科学高速发展的阶段，我们拭目以待。