투과현미경의 자기장 노이즈

전문가 제언

○ 전자현미경의 분해능은 시스템의 광학특성과 구성요소의 안정성에 의해 결정된다. 최근에는 80keV 에너지에서 0.5Å의 분해능을 갖는 TEM이 가능한 기술적인 진보가 이루어지고 있다. 그러나 기댓값과 관측결과가 불일치하고 있어 전자현미경의 분해능을 향상시키는 데 한계가 있음을 시사하고 있다. 이는 지금까지 규명되지 않았던 코히런트 감쇄현상을 일으키는 원인이 전도장치 부품에서 유기되는 발열로 인한 자기장 노이즈 때문인 것으로 확인되고 있다.

 

○ 자기장 노이즈의 근원을 확인하기 위해, 독일의 CEOS(Corrected Electron Optical System)의 Stephan Uhlemann 연구그룹이 구면수차를 줄이기 위한 장치를 제거하고 냉각장치를 붙인 구리(비자성체), 스테인리스강(자성체), 퍼멀로이(자성체) 튜브를 대신 삽입하여 자기장 노이즈 원인을 실험적으로 규명하였다. 특히 이 리뷰의 저자들은 STEM을 위한 subAnstrom Cs-Corrector를 생산하는 CEOS의 연구그룹으로서 TEM 분야에서 탁월한 연구업적을 쌓은 그룹으로 평가되고 있다.

 

○ 전자현미경의 분해능을 더 높이려면 전자가 자기적 잡음에 노출되는 거리를 줄이기 위해서 전장의 세기를 늘려야 하며 자기적 잡음을 일으키지 않는 선형튜브와 자극을 만드는 가격이 싸고 순수한 단일 물질을 계발해야 한다. 우리는 그러한 물질들이 계발되는 것을 기다리게 될 것이며 결국 이들이 개발되는 것을 보게 될 것이지만 전자현미경의 분해능이 개선되는 속도는 매우 느릴 것이다.

 

○ 국내 대학과 연구소에서는 나노물질, 바이오, 의학 연구를 위하여 많은 기관에서 다양한 종류의 TEM/SEM을 도입하여 활용하고 있다. 서울대는 기초과학연구를 위한 HR-TEM(rp 0.17㎚)을 비롯하여, KAIST는 Bio TEM(rp 0.20㎚), 경북대는 FE-TEM(rp 0.08㎚), 기초과학지원연구소는 HVEM(rp 0.12㎚) 등을 도입하여 활용하고 있다. SERON Technology사에서는 AURA2000(rp 7㎚) SEM을 제작판매하고 있어 전자현미경 제작에 선도적 역할을 담당하고 있다. 앞으로 TEM/SEM을 활용하는 기초과학 연구가 더욱 더 활성화되기를 기대하면서 이 리뷰를 추천한다.

저자

Stephan Uhlemann et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2013

권(호)

111(4)

잡지명

Physical Review Letters

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

0461011~0461015

분석자

윤*중

분석물

• 투과현미경의 자기장 노이즈.pdf [322,047 byte]

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