Atom probe tomography.
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DOI：
10.1038/s43586-021-00047-w
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Cairney, Julie M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gault, Baptiste;Chiaramonti, Ann;Cojocaru-Miredin, Oana;Stender, Patrick;Dubosq, Renelle;Freysoldt, Christoph;Makineni, Surendra Kumar;Li, Tong;Moody, Michael;Cairney, Julie M.
原子探针层析成像(APT)提供了亚纳米分辨率的三维成分图谱。APT对所有元素，包括氢、碳或锂等轻元素的灵敏度都在百万分之几的范围内，从而能够对增强性能或限制寿命的微结构特征的组成进行独特的洞察，使APT非常适合补充基于电子或X射线的显微镜和光谱分析。在这里，我们提供了APT的介绍性概述，从它最初作为场离子显微镜的发展到包括纳米材料在内的样品制备的最新发展。我们涉及数据重建、分析和各种应用，包括在地球科学和新兴生物科学中的应用。我们回顾了APT性能的基础，并讨论了APT的优点和局限性，包括社区如何改进当前的缺点。最后，我们展望了真正的原子尺度层析成像，能够通过新的样品制备路线、新的激光脉冲和探测器技术以及与互补显微镜技术的完全互操作性来测量更广泛的材料中每个原子的同位素同一性和空间坐标。
Atom probe tomography (APT) provides three-dimensional compositional mapping with sub-nanometre resolution. The sensitivity of APT is in the range of parts per million for all elements, including light elements such as hydrogen, carbon or lithium, enabling unique insights into the composition of performance-enhancing or lifetime-limiting microstructural features and making APT ideally suited to complement electron-based or X-ray-based microscopies and spectroscopies. Here, we provide an introductory overview of APT ranging from its inception as an evolution of field ion microscopy to the most recent developments in specimen preparation, including for nanomaterials. We touch on data reconstruction, analysis and various applications, including in the geosciences and the burgeoning biological sciences. We review the underpinnings of APT performance and discuss both strengths and limitations of APT, including how the community can improve on current shortcomings. Finally, we look forwards to true atomic-scale tomography with the ability to measure the isotopic identity and spatial coordinates of every atom in an ever wider range of materials through new specimen preparation routes, novel laser pulsing and detector technologies, and full interoperability with complementary microscopy techniques.
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