Visualisation en 3D à l’échelle nanométrique par tomographie électronique
En combinant les algorithmes de reconstruction avancés avec des conditions d’imagerie soigneusement optimisées et des schémas d’acquisition en inclinaison, il devient possible de visualiser en trois dimensions des structures complexes à l’échelle nanométrique tout en minimisant les dommages induits par le faisceau d’électrons. Cette approche fournit des informations essentielles sur les relations structure-propriété des matériaux difficiles à étudier à l’aide des techniques d’imagerie bidimensionnelles (2D) conventionnelles à forte dose, permettant ainsi l’étude de nanomatériaux fonctionnels de plus en plus complexes.
Par exemple, l’hélicité et la morphologie tridimensionnelle des nanostructures chirales peuvent être déterminées avec précision grâce à la tomographie électronique 3D, révélant ainsi des informations structurelles qui ne peuvent être obtenues sans ambiguïtés à partir des seules projections 2D.
« Electron tomography results on post-CPL-illuminated-GRR NB morphology. (a) Snapshots of rotated (around the long axis) projections of an electron tomography 3D reconstruction of one of the left-CPL illuminated GRR experiments using 660 nm illumination with Au:Ag atomic ratio of 1:100 (labeled: Left-CPLP1). (b) Projections of the two ends of the same NB. (c) Geometrical analysis of the chirality of electron tomography 3D reconstructed shape of the same NB. The NB shape, shown in blue, was first displaced to coincide its center of mass with the origin, and the two largest eigenvectors of the inertia matrix of the NB were aligned with the Z- and Y-axes. Then the body was mirrored across the Z–Y plane with the resulting geometry shown in red. Four cross sections of the shape parallel to the X–Y plane are shown; demonstrating the asymmetry at four different Z-positions, with the 2D normalized chirality parameter value in each of them.«
Wanting He est stagiaire postdoctoral à McGill et affiliée à Facility for Electron Microscopy Research (FEMR). Le RQMÉM est heureux de profiter de son expertise en microscopie électronique en transmission (MET), spectroscopie en perte d’énergie des électrons (EELS), en tomographie électronique et en caractérisation des nanomatériaux.
Wanting a obtenu un B.Sc. en science des matériaux et ingénierie à Beihang Univeristy et une maitrise en génie des matériaux à l’Univeristy of Southern California. Elle a ensuite obtenu un Doctorat en Science des matériaux à l’Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), où sa recherche se concentrait sur la microscopie électronique à transmission ultra-rapide résolue en temps (UTEM).Pendant son parcours doctoral, Wanting a investigué les interactions electron-photon-matière en utilisant la microscopie électronique en champ proche induite par photons (PINEM), en mettant particulièrement l’accent sur les nanomatériaux plasmoniques.
Pour en savoir plus sur les techniques de tomographie électronique, ne manquez pas le webinaire à venir, intitulé Electron Tomography (ET) : Imaging 3D Nanostructure and Chemistry for Advanced Materials. La date officielle de la présentation sera annoncée sous peu. Consultez notre rubrique de ressources ou abonnez-vous à l’infolettre pour ne rien manquer. Ce webinaire sera offert en anglais avec sous-titres en français.
La tomographie électronique permet la reconstruction en trois dimensions de nanostructures à partir d’une série de projections en deux dimensions acquises par une gamme d’angles de vue différents. Ceci permet d’obtenir de l’information morphologique et structurelle plus riche que l’imagerie conventionnelle en deux dimensions. Lors de ce Webinaire, Wanting He va introduire les techniques de tomographie électronique développées à la Facility for Electron Microscopy Research. Ces approches permettent l’imagerie des propriétés structurelles en trois dimensions, chimiques et électroniques de matériaux avec une résolution spatiale à l’échelle nanomètrique et subnanomètrique
