图片来源：Phys. Rev. Lett. 85, 2749 |
观察固体材料深处的原子细节并非易事。扫描探针显微镜 (SPM) 仅能分辨表面特征，而透射电子显微镜则局限于电子容易穿透的样品。但是，德国拜罗伊特大学的 Robert Magerle 找到了一种方法，可以超越这两种方法。他的“纳米断层扫描”方法使用扫描探针显微镜对材料的连续层进行扫描，从而构建材料内部在纳米尺度上的三维图像。这项研究发表在今天出版的《物理评论快报》上。
为了验证概念，Magerle 对一种由两种聚合物——聚苯乙烯和聚丁二烯——组成的合成橡胶进行了成像。他首先使用 SPM 描绘了其表面，然后重复此过程 12 次，在每一步之前用氧离子束削去样品 100 纳米的层。计算机将各个二维图像叠加起来，生成了一个合成体积图像（右图）。Magerle 发现，作为额外收获，该图像提供了关于共聚物的新结构信息，准确地显示了其组分圆柱体的连接方式。
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Magerle 的技术易于实现完全自动化，应被证明在硬质材料（如金属、晶体、半导体和陶瓷）上特别有用，并且可能能够充实现在遗漏的晶体管缺陷。“这种方法可能比竞争方法更快、更便宜、更直接，”普林斯顿大学的 Christopher Harrison 指出。“SPM 和蚀刻技术的结合应支持新的观察结果，同时为发现开辟新的途径。”