【摘要】 多壁碳纳米管的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)利用物镜的球差进行校正，为观察纳米管状材料提供了新的可能性。

近年来，在透射电子显微镜中出现了空间分辨率低至0.1 nm的新型成像技术。一种是环形暗场扫描透射电子显微镜(ADF-STEM)，另一种是球差校正透射电子显微镜(Cs-corrected TEM);即使使用200千伏加速电压的仪器，也可以获得更直接可解释的图像对比度，高达约0.1 nm。

 

Tanaka等人[1]首次使用新开发的200 kV cs校正TEM对碳纳米管进行了观察，以研究TEM的成像特性及其在纳米结构材料中的有效应用，而不是块状晶体。

 

碳纳米管的高分辨率电子显微镜仍然存在的问题之一是通过电子显微镜观察边壁的原子排列，以确定其手性，类似于扫描隧道显微镜，或获得三-管的尺寸信息，如结构和构象。

 

多壁碳纳米管的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)利用物镜的球差进行校正，为观察纳米管状材料提供了新的可能性。深度分辨率的提高使人们有可能像飞机上的高度计一样测量纳米管的局部高度，而横向分辨率使人们能够直接确定手性并看到纳米管的精细结构。

 

在与电子入射方向平行的方向上，图像分辨率的提高使人们能够获得有关电子管局部高度的一些信息，并且在200 kV加速电压下，在优于0.14 nm的横向方向上，可以直接测定电子管的手性和观察碳原子的更精细的原子结构，如“六边形”原子。球面像差校正HRTEM开启了纳米管状材料结构研究的新阶段。

 

[1] Tanaka N , Yamasaki J , Kawai T ,et al.The first observation of carbon nanotubes by spherical aberration corrected high-resolution transmission electron microscopy[J].Nanotechnology, 2004, 15(12):1779.

 

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