مقالات علمی

خواص مواد نانو ساختار به شکل و اندازه آنها بستگی دارد. از این رو مطالعه پیرامون شکل، اندازه و آرایش مواد نانو ساختار از نظر فهم پدیده های موجود و در نهایت استفاده از انها در کاربردهای مختلف ضروری است. روشهای مختلفی برای تعیین شکل و اندازه ذرات به کار می رود از جمله: میکروسکوپ نیروی اتمی ((AFM و پراش اشعه ایکس ولی در مطالعه مواد نانو ساختار پرکاربردترین و قویترین دستگاه، میکروسکوپ الکترونی عبوری است.
میکروسکوپ الکترونی عبوری یا TEM نوعی میکروسکوپ الکترونی است که در آن پرتوی از الکترون‌های هم انرژی با طول موج کوتاه از یک نمونه فوق‌العاده نازک (با ضخامتی کمتر از 100 نانومتر) یا نمونه نانومتری که بروی یک گرید قرار گرفته است عبور می‌کنند و در اثر تعامل الکترون‌های عبوری با نمونه تصویر تشکیل می‌شود. در میکروسکوپ الکترونی ، الکترون‌ها معمولا به وسیله یک کاتد ساخته شده از تنگستن رشته‌ای به عنوان یک منبع الکترون تولید و به وسیله یک آند معمولی با ولتاژ 40 الی 400 کیلوولت شتاب داده می شوند سپس الکترون های تولید شده به وسیله عدسی‌های الکترومغناطیسی تمرکز یافته و از نمونه ای که شفاف به الکترون است عبور می کنند و تشکیل تصویر می دهند. تصویر تشکیل شده توسط لنزهای الکترومغناطیس بزرگنمایی شده و بر روی یک ابزار تصویر ساز مانند یک صفحه نمایش فلورسنت، یا یک لایه از فیلم عکاسی متمرکز یا توسط یک سنتیلیتور که به دوربین عکاسی CCD یا CMOS متصل می شود منتقل می گردد
میکروسکوپ های الکترونی عبوری قادر به تصویربرداری با وضوح بسیار بالاتر از میکروسکوپ نوری هستند و علت آن کوچکتر بودن طول موج الکترون‌ها نسبت به طول موج نور است که این ابزار را قادر می‌سازد تا جزئیات حتی به کوچکی یک ستون از اتم‌ها یعنی قدرت تفکیکی کمتر از ۱ نانومتر را که هزاران بار کوچک‌تر از یک جسم قابل مشاهده در میکروسکوپ نوری است دیده ‌شود. میکروسکوپ الکترونی عبوری همچنین توانایی آنالیز عنصری، تعیین ساختار و جهت کریستالی اجزایی به کوچکی 1 نانومتر را به صورت کیفی و کمی دارد. TEM ها در علوم نانوتکنولوژی، فیزیک ، شیمی، مواد و متالورژی، پلیمر، نساجی، پزشکی، ویروس شناسی همچنین تحقیقات سرطان، نیمه هادی ها و ... کاربرد دارند.
لوئیس دو بروی در سال ۱۹۲۵ برای اولین بار تئوری خصوصیات موجی الکترون‌ها که طول موجی کمتر از نور مرئی دارند را ارائه کرد. در سال ۱۹۲۷ دیویسون و گرمر و همچنین تامپسون و رید به‌طور مستقل آزمایش‌های کلاسیک تفرق الکترونی را انجام دادند که نشان‌دهنده طبیعت موجی الکترون‌ها بود. در سال ۱۹۳۲ روسکا و نول اولین بار ایده  میکروسکوپ الکترونی را مطرح کردند. در سال ۱۹۳۶ اولین میکروسکوپ الکترونی عبوری توسط شرکت Metropolitian-Vickers در انگلستان ساخته شد تا به امروز که در طی سالیان متمادی این دستگاه ها پیشرفت کرده اند تا دانشمندان را قادر به مطالعه کلیه مواد با رزولیشن بهتر بسازند.
 ​​​​​​​