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첨단기술정보

전자현미경에서 노이즈 장벽의 한계

전문가 제언: 최근 연구자들은 전자현미경의 노이즈의 원인을 경감시킬 수 있고, 보다 미세한 영상을 얻기 위한 노력이 물리적 한계에 직면하고 있다고 최신 논문에 발표하였다. 20세기 초 개발된 전자현미경은 광학현미경으로 포착할 수 있는 것보다 수천 배 이상 더 섬세한 영상을 볼 수 있게 되었다.

1959년 미국 물리학자 Feynman은 원자의 반지름보다 더 작은 0.1Å 해상도를 실현하였다. 2008년 로렌스 버클리 국립연구소에서는 2700만 달러 규모의 TEAM 프로젝트를 통해 4년 전에 달성한 화학결합 크기보다 두 배 더 민감한 0.5Å해상도의 현미경을 개발하였다.

2010년 CEOS(corrected electron optical systems)에 참여한 Uhlemann은 120만 유로의 보정기(corrector)를 사용하여 노이즈는 렌즈 때문에 생기는 것이 아니고 재료의 물리적 성질에 기인하므로 보정기가 없으면 흔들림이 반복해서 발생하는 현상을 발견하였다.

Miao등은 나노입자를 삼차원으로 가장 가깝게 그려 낼 수 있고, 원하는 해상도를 확보하지 않을지라도 원자단위로 재료를 이미지화하려는 Feynman의 궁극적 목표를 달성할 수 있다. 0.5Å에서 해결할 수 없는 문제가 0.3Å 수준에서 해결될 수 있는 문제란 없다고 생각한다.