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完成費曼夢想，往更微小的原子世界挺進！清大工程與系統科學系特聘教授陳福榮與國外團隊成功解構奈米顆粒，以創新理論看見奈米底下更微小的原子排列位置，突破性的研究成果為研發產業帶來喜訊，更有助於半導體、電晶體及光電產業的研發人員，以更快的速度完全掌握材料元件的物理性質。奈米科技之父費曼1959年發表知名演講「底層還有大空間（Theres Plenty of Room at the Bottom）」，成為奈米科技界的名言。費曼說，「若是我們能夠觀察到原子在三維空間上的位置，那麼再複雜的化學物質分析也將變得非常簡單。」如今這個夢想被清大特聘教授陳福榮實現，人類得以進一步窺探更寬闊的微世界。陳福榮與美國勞倫茲國家實驗室電子顯微鏡中心Christian Kisielowski教授、比利時安特衛普大學Dirk Van Dyck教授合作，在不破壞奈米材料的條件下，重構出奈米顆粒的3D影像，發展出全新3D電子顯微理論。「一顆奈米上面還有上萬個原子，但以原本顯微技術看不出原子排列，如今已能掌握他們的相對位置！」陳福榮解釋，目前的顯微技術能看見「原子」，但不清楚原子怎麼組合，「以拍照舉例，以前只能看到那邊有一排人，卻不知道他們之間前後距離有多遠，現在全都能呈現眼前！」研究團隊以幾近0.1奈米的準確度萃取出奈米顆粒表面的原子分辨形貌，利用低劑量的電子顯微術，在不破壞奈米材料條件下，拍攝多張聚焦在不同焦平面的影像、以看出前後位置的原子結構，分解出更小原子的排列次序、相對位置。這項研究發表在上個月的「自然通訊」(Nature Communications)期刊，文章中展示了奈米鍺晶、奈米金橋及奈米氧化鎂顆粒的原子3D斷層結構。這項電子顯微理論有助研發人員完全控制並掌握半導體元件、光電材料的物理性質、預測材料的狀態，便於開發新技術、應用在人類社會。左排為過去只能看見奈米2D原子的影像，右排為全新3D電子顯微理論所重構的原子斷層結構。圖／國立清華大學提供 分享 facebook twitter pinterest

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