Оглавление

Предисловие

Глава 1.
Ретроспектива: от камеры обскура до изображений в реальном времени

Глава 2.
Понятие когерентности в оптике и электронной оптике

2.1. Когерентность – упрощенное введение
2.2. Оптическая когерентизация состояний атомно-молекулярных систем
2.3. Когерентность при дифракции
   2.3.1. Критерий Рэлея и разрешение
   2.3.2. Дифракция электронов на атомах и молекулах
2.4. Когерентность и дифракция в кристаллографии
2.5. Когерентность в процессах построения изображения
   2.5.1. Базовые подходы
   2.5.2. Когерентность источника, продольная и поперечная
   2.5.3. Построение изображения в электронной микроскопии
2.6. Приборные факторы, ограничивающие когерентности

Глава 3.
От двумерного к трехмерному структурному изображению.
Основополагающие подходы

3.1. Двумерное и трехмерное изображения
3.2. Электронная кристаллография: комбинация дифракции и изображения
3.3. Высокоразрешающая сканирующая электронная просветная микроскопия
   3.3.1. Использование STEM для электронной томографии неорганических материалов
3.4. Биологические и другие органические материалы
   3.4.1. Визуализация архитектуры макромолекул при помощи криоэлектронной томографии.
3.5. Спектроскопия потерь энергии электронов (EELS) и изображение при энергетически фильтрованной ТЕМ
   3.5.1. Сочетание EELS и ЕТ в клеточной биологии
3.6. Электронная голография

Глава 4.
Приложения двух- и трехмерного изображения и сопутствующих методик

4.1. Введение
4.2. Кристаллография в реальном пространстве посредством HRTEM и HRSTEM.
   4.2.1. Капсулированные нанокристаллические структуры
   4.2.2. Частицы нанокристаллического платинового катализатора
   4.2.3. Микропористые катализаторы и молекулярные сита
   4.2.4. Другие цеолитные структуры.
   4.2.5. Структуры сложных окисных катализаторов, определенные HRSTEM.
   4.2.6. Значение дифракции электронов в определении трехмерной структуры
4.3. Электронная томография.
4.4. Электронная голография
4.5. Электронная кристаллография.
   4.5.1. Другие сложные неорганические структуры.
   4.5.2. Сложные биологические структуры

4.6. Спектроскопия потери энергии электронами и изображение
4.7. Атомное разрешение  ТЕМ при газовом окружении образца
   4.7.1. Электронная микроскопия атомного разрешения при внешнем давлении, использующая технологию микроэлектромеханических систем

Глава 5.
Электронное изображение в пространстве и времени (основы)

5.1. Временное разрешение масштаба атомных движений
   5.1.1. Корпускулярно-волновой дуализм материи.
   5.1.2. Аналогия со светом
   5.1.3. Классические атомы: волновые пакеты
   5.1.4. Исследование модельного случая: два атома.
5.2. От статической фотографии к сверхскоростному изображению.
   5.2.1. Высокоскоростные затворы.
   5.2.2. Стробоскопия
   5.2.3. Сверхскоростные методики.
   5.2.4. Фемтосекундные лазеры
5.3. Одноэлектронное построение изображений.
   5.3.1. Когерентность сверхбыстрых пакетов
   5.3.2. Возвращаясь к эксперименту с двумя щелями.
   5.3.3.Сверхскоростное изображение по сравнению со скоростным.
   5.3.4. Невязка скоростей и аттосекундный режим.
5.4. Микроскопия в реальном времени: яркость, когерентность и вырождение.
   5.4.1. Объем когерентности и вырождение.
   5.4.2. Яркость и вырождение
   5.4.3. Когерентность и контраст.
   5.4.4. Контраст, доза и разрешение

Глава 6.
Электронное изображение в пространстве и времени (достижения и приложения)

6.1. Достижения Калифорнийского технологического института – краткая история.
6.2. Установки и методики
6.3. Структура, морфология и механика
   6.3.1. Динамика изображения (дифракции) избранной площади.
   6.3.2. Динамика морфологии: кривизна, зависимая от времени.
   6.3.3. Подтверждение принципа: динамика золота.
   6.3.4. Модельный случай: графит в реальном времени.
     6.3.4.1. Атомные движения
     6.3.4.2. Когерентные резонансы в дифракции: продольный модуль Юнга.
     6.3.4.3. Резонансы в изображениях: продольная упругость.
     6.3.4.4. Появление механического звона: поперечная упругость.
     6.3.4.5. Динамика муаровых штрихов.
     6.3.4.6. FEELS: фемтосекундная EELS и химические связи.
6.4. Другие приложения (выборочно).
   6.4.1. Структурные фазовые переходы
      6.4.1.1. Переход проводник-диэлектрик
      6.4.1.2. Промежуточные фазы сверхпроводящих соединений меди.
   6.4.2. Явления нуклеации и кристаллизации.
   6.4.3. Границы раздела и биологические комплексы
     6.4.3.1. Вода на гидрофильных и гидрофобных подложках.
     6.4.3.2. Двойные слои, фосфолипиды и клетки.
   6.4.4. Наномеханические и оптоэлектронные системы
      6.4.4.1. Управление пропусканием канала.
      6.4.4.2.Функциональные консоли
      6.4.4.3. Оптоэлектронные наностержни.
      6.4.4.4. Дифракция и поверхностный заряд материалов.
6.5. UEM в реальном времени в сходящихся пучках: нанодифракция
6.6. UEM в реальном времени в ближней зоне: наноструктуры и плазмоника

 
Глава 7.
Сравнение электронного микроскопа и синхротрона

7.1. Введение
7.2. Рентгеновская просветная микроскопия и микроскопическая томография.
   7.2.1. Рентгеновская томография биологических клеток
7.3. Изображение при когерентной дифракции рентгена
7.4. Определение структуры по порошковым образцам
   7.4.1. Определение структур ультрамикрокристаллических образцов.
   7.4.2. Дифракция рентгена с энергетической дисперсией.
   7.4.3. Рентгеновская спектроскопия тонкой структуры (EXAFS).
   7.4.4. Комбинация поглощения и дифракции рентгена для изучения порошковых катализаторов.
7.5. Исследование растворенных веществ.
7.6. Статическая и динамическая кристаллография Лауэ.
7.7. Вечная проблема радиационного повреждения.
7.8. Окончательная оценка

Глава 8.
Визуализация в пространстве и времени (прошлое, настоящее и будущее)

8.1. Визуализация и сложность.
8.2. Парадокс сложности: когерентность и созидательный хаос.
8.3. От двух- и трехмерной – к микроскопии в реальном времени.
8.4. Грядущее развитие
   8.4.1. Материаловедение
   8.4.2. UEM в биологии
   8.4.3. Структурная динамика: теория и эксперимент.
   8.4.4. Изображение ориентированных и одиночных молекул
8.5. Заключение.