在JST-SENTAN计划(先进测量和分析系统和技术开发，日本科学技术机构)下，东京大学的Naoya Shibata教授和JEOL有限公司的联合开发团队开发了一种革命性的电子显微镜，该显微镜采用了新设计的磁性物镜，在样品位置残余磁场小于0.2 mT的情况下，实现了直接原子分辨成像，空间分辨率sub-Å。据我们所知，这是第一次实现这样的目标。
自1931年开创性的透射电子显微镜(TEM)发明以来的88年里，研究人员一直在追求更好的空间分辨率。设计具有较小透镜像差系数的磁物镜是必要的，用于扫描TEM (STEM)的像差校正透镜系统已经达到了-Å以下的空间分辨率。
当前用于原子分辨率TEMs/STEMs的磁电容物镜系统的一个关键缺点是，样品必须插入高达2-3 T的极高磁场中。这种高磁场会严重阻碍许多重要软/硬磁性材料（如硅钢）的原子分辨率成像，因为强磁场可以极大地改变——甚至破坏——材料的磁性，有时甚至是物理结构。近年来，新型磁性材料的发展迅速。由于原子尺度结构分析是上述技术的关键，长期以来一直需要解决这一问题。
联合小组开发了一种新的无磁场物镜系统，其中包含两个圆形透镜，相对于样品平面，位于精确的镜像对称配置中。这种新的透镜系统在样品位置提供极小的残余磁场，同时将强激发的前/后物镜放置在离样品足够近的位置，以获得原子分辨率成像所必需的短焦距条件。因此，样品中心附近产生的残余磁场远小于0.2 mT，比用于原子分辨率TEM/STEM成像的常规磁物镜的值小10000倍。
该联合团队已经使用这个新系统来观察晶粒取向硅钢片的原子结构，这是最重要的软磁工程材料之一。这张纸被用作变压器和电机的核心材料，它的原子分辨率表征的个别缺陷一直被寻求。利用新开发的透镜系统，可以清晰地观察到硅钢的解析原子结构，并实现了电子显微镜在无磁场环境下的直接原子分辨成像，实现了磁性材料的原子级结构表征。
新开发的电子显微镜可以与传统的tem / stem相同的操作方式。预计它将促进各种纳米技术领域的进一步研究和发展。
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