1.1 Какие материалы изучаются в ПЭМ?
Материаловеды традиционно изучают металлы, керамические, полимерные, полупроводниковые материалы и композиты на их основе, а также несколько реже дерево, текстиль и бетоны. В добавок к утонению их из объемного состояния, частицы и волокна некоторых материалов так же могут быть исследованы в их исходной форме, т.к. они бывают достаточно тонкими для непосредственного их изучения в ПЭМ без особой предварительной пробоподготовки. К тому же нанотехнологии, которые могут быть определены как "возможность понимания и контроля вещества с характерными размерами структурных элементов от 1 до 100 нм, где наблюдаются уникальные эффекты, определяемые большим вкладом поверхностной энергии, для новых применений".
При создании наноматериалов, они могут иметь 1D, 2D и 3D пространственные ограничения, и с точки зрения их исследования, измерения и манипулирования, ПЭМ является наиболее подходящим инструментом. Можно привести несколько примеров одномерных, двумерных и трехмерных структур которые могут быть исследованы с помощью ПЭМ: например графеновые слои или квантовые ямы, нанотрубки и нанопровода, квантовые точки, наночастицы. Мы можем исследовать их в ПЭМ без какой либо модификации, т.к. 1D структуры всегда достаточно тонки для непосредственного наблюдения; 2D наноматериалы, включая поверхности, и комплексные 3D наноматериалы которые можно разделить по типам многослойные, полупроводниковые устройства, функциональные материалы и нанопористые структуры такие как каталитически-активные частицы. В конце необходимо отметить быстрый рост на границе между нано- и био-объектами. Несмотря на то, что роль ПЭМ в исследовании биологических объектах была смещена менее разрушающими методами анализа, такими как конфокальная, двухфотонная, многофотонная и микроскопия ближнего поля, основная часть исследований в биоматериалах, границах раздела между неорганическими и биологическими объектами и нано-биоматериалах все еще производится с помощью ПЭМ.
