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Ptychografía

Recopilación de un conjunto de datos de imágenes ptychográficas en la configuración de apertura única más simple. (a) La iluminación coherente incidente desde la izquierda se co...

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Recopilación de un conjunto de datos de imágenes ptychográficas en la configuración más simple de apertura única.
Recopilación de un conjunto de datos de imágenes ptychográficas en la configuración de apertura única más simple. (a) La iluminación coherente incidente desde la izquierda se confina localmente en un área de la muestra. Un detector aguas abajo de la muestra registra un patrón de interferencia. (b) La muestra se desplaza (en este caso, hacia arriba) y se registra un segundo patrón. Nótese que las regiones de iluminación deben superponerse entre sí para facilitar la restricción de invariancia de desplazamiento ptychográfica. (c) Un conjunto completo de datos ptychográficos utiliza muchas regiones de iluminación superpuestas. (d) El conjunto completo de datos es de cuatro dimensiones: para cada posición de iluminación 2D ( x , y ), hay un patrón de difracción 2D ( k x , k y ).  

La pticografía (/t(a)ɪˈkɒgrəfi/ t(a)i-KO-graf-ee) [ 1 ] es una técnica de microscopía computacional que reconstruye la imagen de valores complejos (amplitud y fase) de una muestra a partir de una serie de patrones de difracción coherentes registrados mientras una sonda localizada se escanea con superposición a través de la muestra. [ 2 ] [ 3 ] Unifica los principios de la microscopía y la cristalografía , combinando la obtención de imágenes en el espacio real de la microscopía con el análisis de difracción en el espacio recíproco de la cristalografía para producir imágenes cuantitativas de alta resolución libres de aberraciones de la lente. La pticografía se ha demostrado con luz visible, rayos X, electrones y radiación ultravioleta extrema, lo que permite la obtención de imágenes cuantitativas de contraste de fase en nueve órdenes de magnitud en escalas de longitud. [ 2 ] [ 3 ]

Su característica definitoria es la invariancia traslacional , lo que significa que los patrones de interferencia se generan mediante una función constante (por ejemplo, un campo de iluminación o un diafragma ) que se desplaza lateralmente una cantidad conocida con respecto a otra función constante (la propia muestra o un campo de ondas). Los patrones de interferencia aparecen a cierta distancia de estos dos componentes, de modo que las ondas dispersas se extienden y se "pliegan" ( del griego antiguo : πτυχή , "ptychē" significa "pliegue" [ 4 ] ) entre sí, como se muestra en la figura.

A diferencia de la imagen con lentes convencionales, la pticografía no se ve afectada por las aberraciones inducidas por la lente ni por los efectos de difracción causados ​​por la apertura numérica limitada . [ 5 ] Esto es particularmente importante para la imagen de longitud de onda a escala atómica, donde es difícil y costoso fabricar lentes de buena calidad con alta apertura numérica. Otra ventaja es su alta sensibilidad de fase, que permite obtener imágenes nítidas de muestras transparentes o con baja absorción. Esto se debe a que es sensible a la fase de la radiación que ha atravesado una muestra, y por lo tanto no depende de que el objeto absorba la radiación. En el caso de la microscopía biológica de luz visible , esto significa que las células no necesitan ser teñidas o marcadas para crear contraste.

La pticografía moderna, desarrollada en la década de 2000 y ahora la forma más utilizada de la técnica, [ 2 ] [ 3 ] combina la microscopía de barrido con la imagen difractiva coherente (CDI) [ 6 ] a través de algoritmos iterativos de recuperación de fase. [ 7 ] En este enfoque, una sonda coherente —como un haz de rayos X, electrones u óptico— se barre a través de la muestra con regiones de iluminación superpuestas, y se registra un patrón de difracción sobremuestreado en cada posición. La superposición entre posiciones de sonda adyacentes en el espacio real y el sobremuestreo de los datos de difracción en el espacio recíproco proporcionan suficiente redundancia para permitir la reconstrucción simultánea de las funciones de transmisión tanto de la sonda como de la muestra. Esto produce imágenes de fase cuantitativas y libres de aberraciones que son robustas a la coherencia parcial y a las imperfecciones experimentales, a la vez que proporcionan alta resolución espacial y un amplio campo de visión. La pticografía moderna se ha demostrado con rayos X, electrones y luz visible, proporcionando una resolución sub-ångström en microscopía electrónica e imágenes tridimensionales cuantitativas a través de pticotomografía de rayos X. [ 3 ]

Recuperación de fase

Aunque los patrones de interferencia utilizados en pticografía solo pueden medirse en intensidad , las restricciones matemáticas proporcionadas por la invariancia traslacional de las dos funciones (iluminación y objeto), junto con los desplazamientos conocidos entre ellas, implican que la fase del campo de ondas puede recuperarse mediante un cálculo inverso . La pticografía proporciona así una solución general al " problema de la fase ". Al registrar más mediciones de intensidad independientes que variables desconocidas, [ 8 ] logrado mediante sobremuestreo en el espacio recíproco y superposición en el espacio real, la información de fase se codifica en las intensidades de difracción medidas y puede recuperarse computacionalmente utilizando algoritmos iterativos. [ 9 ] Esta formulación también ha estimulado una investigación sustancial en matemáticas aplicadas , particularmente sobre la unicidad, la estabilidad y las propiedades de convergencia de los problemas de recuperación de fase. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

Una vez logrado esto, se recupera toda la información relativa a la onda dispersa ( módulo y fase), y así se pueden obtener imágenes prácticamente perfectas del objeto. Existen diversas estrategias para realizar este cálculo de recuperación de fase inversa , incluyendo la deconvolución directa de la distribución de Wigner (WDD) [ 13 ] y métodos iterativos. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] El algoritmo de mapa de diferencias desarrollado por Thibault y colaboradores [ 17 ] está disponible en un paquete descargable llamado PtyPy . [ 19 ]

Configuraciones ópticas

Existen muchas configuraciones ópticas para la pticografía: matemáticamente, requiere dos funciones invariantes que se mueven una sobre la otra mientras se mide un patrón de interferencia generado por el producto de las dos funciones. El patrón de interferencia puede ser un patrón de difracción , un patrón de difracción de Fresnel o, en el caso de la pticografía de Fourier , una imagen . La convolución "ptycho" en una imagen pticográfica de Fourier se deriva de la función de respuesta impulsional de la lente .

La apertura única

Diagrama que muestra la configuración óptica para ptychographu utilizando una sola apertura.
Configuración óptica para pticografía mediante una sola apertura.

Este es conceptualmente el arreglo ptychográfico más simple. [ 20 ] El detector puede estar lejos del objeto (es decir, en el plano de difracción de Fraunhofer ) o más cerca, en el régimen de Fresnel. Una ventaja del régimen de Fresnel es que ya no hay un haz de muy alta intensidad en el centro del patrón de difracción, que de otro modo podría saturar los píxeles del detector en esa zona.

Ptychografía con sonda focalizada

Diagrama que muestra la configuración óptica para la pticografía mediante una sonda enfocada.
Configuración óptica para pticografía mediante una sonda enfocada

Se utiliza una lente para formar un cruce preciso del haz de iluminación en el plano de la muestra. Esta configuración se emplea en el microscopio electrónico de transmisión de barrido (STEM) [ 21 ] [ 22 ] y, frecuentemente, en la pticografía de rayos X de alta resolución . En ocasiones, la muestra se desplaza hacia arriba o hacia abajo del cruce de la sonda para aumentar el tamaño del área de iluminación, lo que permite obtener menos patrones de difracción para escanear un amplio campo de visión .

pticografía multicorte

Una sonda focalizada escanea la muestra, recopilando patrones de difracción en cada posición. El algoritmo reconstruye múltiples cortes de fase a diferentes profundidades, descomponiendo la estructura 3D a partir de un escaneo de una sola vista. [ 23 ]

La pticografía multicorte extiende la pticografía iterativa para tener en cuenta la dispersión múltiple y la estructura tridimensional (3D) al modelar la muestra como una secuencia de cortes de transmisión a lo largo de la dirección de propagación del haz. Este enfoque aborda las limitaciones de la aproximación de corte único (proyección), que falla para muestras más gruesas donde los frentes de onda de electrones o rayos X experimentan una evolución longitudinal significativa. El origen conceptual para usar una sola vista para recuperar información estructural 3D fue demostrado en anquilografía por Miao y colaboradores en 2010, [ 24 ] que mostraron que los patrones de difracción coherentes sobremuestreados en una esfera de Ewald curva pueden codificar información de profundidad sin necesidad de inclinación o escaneo de profundidad. La formulación computacional general de la pticografía multicorte fue introducida en 2012 por Maiden, Humphry y Rodenburg , [ 25 ] quienes desarrollaron el motor iterativo multicorte (MIE), que incorpora escaneo transversal y propagación multicorte para reconstruir múltiples cortes axiales a partir de patrones de difracción superpuestos y sobremuestreados. Desde entonces, la pticografía multicorte se ha implementado con instrumentos de rayos X, [ 26 ] [ 27 ] electrónicos, [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] y ópticos , [ 34 ] [ 35 ] , lo que permite la obtención de imágenes resueltas en cortes (3D parcial) en muestras gruesas. Un importante experimento de pticografía electrónica multicorte fue reportado por Chen, Muller y colaboradores en 2021, produciendo una imagen de fase de un cristal de PrScO 3 con una resolución de 0,23  Å. [ 29 ]

La resolución de profundidad alcanzable d z está limitada por [ 24 ] [ 23 ]dz=λ2pecado2⁡(θ/2),{\displaystyle d_{z}={\frac {\lambda }{2\sin ^{2}(\theta /2)}},} donde λ es la longitud de onda de la iluminación y θ es el ángulo de dispersión máximo capturado por el detector. La resolución de profundidad suele ser mucho menor que la resolución lateral, lo que constituye la principal limitación actual.

Las aplicaciones recientes de la pticografía multicapa incluyen imágenes a escala atómica de vacantes de oxígeno en zeolitas [ 30 ] [ 31 ] y superconductores de alta temperatura, [ 32 ] desplazamientos de aniones de oxígeno en 3D en ferroeléctricos, [ 36 ] mapeo de interfaces en heteroestructuras de van der Waals [ 23 ] y fasones de moiré en materiales 2D. [ 33 ] La pticografía multicapa continúa evolucionando rápidamente.

Ptychografía de campo cercano

Diagrama que muestra la configuración óptica para la pticografía de campo cercano.
Configuración óptica para pticografía de campo cercano

Esto utiliza un amplio campo de iluminación. Para proporcionar magnificación , un haz divergente incide sobre la muestra. Una imagen desenfocada , que aparece como un patrón de interferencia de Fresnel, se proyecta sobre el detector. La iluminación debe tener distorsiones de fase , a menudo proporcionadas por un difusor que reorganiza la fase de la onda incidente antes de que llegue a la muestra; de lo contrario, la imagen permanece constante a medida que se mueve la muestra, por lo que no hay nueva información ptychográfica de una posición a otra. [ 37 ] En el microscopio electrónico , se puede utilizar una lente para proyectar la imagen de Fresnel magnificada sobre el detector.

pticografía de Fourier

Diagrama que muestra la configuración óptica para la pticografía de Fourier.
Configuración óptica para pticografía de Fourier

Se utiliza un microscopio convencional con un objetivo de apertura numérica relativamente pequeña . La muestra se ilumina desde diferentes ángulos. Los haces paralelos que salen de la muestra se enfocan en el plano focal posterior del objetivo, que constituye un patrón de difracción de Fraunhofer de la onda de salida de la muestra ( teorema de Abbe ). Al inclinar la iluminación, el patrón de difracción se desplaza a través de la apertura del objetivo (que también se encuentra en el plano focal posterior). Ahora se aplica el principio estándar de invariancia de desplazamiento en pticografía, con la salvedad de que el patrón de difracción actúa como objeto y el diafragma del plano focal posterior actúa como la función de iluminación en la pticografía convencional. La imagen se encuentra en el plano de difracción de Fraunhofer de estas dos funciones (otra consecuencia del teorema de Abbe), al igual que en la pticografía convencional. La única diferencia es que el método reconstruye el patrón de difracción, que es mucho más amplio que la limitación del diafragma. Finalmente, se debe realizar una transformada de Fourier para obtener la imagen de alta resolución . Todos los algoritmos de reconstrucción utilizados en la pticografía convencional se aplican a la pticografía de Fourier, y de hecho casi todas las diversas extensiones de la pticografía convencional se han utilizado en la pticografía de Fourier. [ 38 ]

Ptychografía por imágenes

Diagrama que muestra la configuración óptica para la pticografía de imágenes.
Configuración óptica para pticografía de imágenes

Se utiliza una lente para crear una imagen convencional. Una apertura en el plano de la imagen actúa de forma equivalente a la iluminación en la pticografía convencional, mientras que la imagen corresponde a la muestra. El detector se sitúa en el plano de difracción de Fraunhofer o Fresnel, aguas abajo de la imagen y la apertura. [ 39 ]

Ptychografía de Bragg o ptychografía de reflexión

Diagrama que muestra la configuración óptica para la pticografía por reflexión o de Bragg.
Configuración óptica para pticografía por reflexión o Bragg

Esta geometría puede utilizarse para mapear características superficiales o para medir la deformación en muestras cristalinas . Los desplazamientos en la superficie de la muestra, o en los planos de Bragg atómicos perpendiculares a la superficie, aparecen en la fase de la imagen ptychográfica. [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]

Ptychografía vectorial

La pticografía vectorial debe invocarse cuando el modelo multiplicativo de la interacción entre la sonda y la muestra no puede describirse mediante cantidades escalares. [ 43 ] Esto ocurre típicamente cuando la luz polarizada sondea una muestra anisotrópica y cuando esta interacción modifica el estado de polarización de la luz. En ese caso, la interacción debe describirse mediante el formalismo de Jones , [ 44 ] donde el campo y el objeto se describen mediante un vector complejo de dos componentes y una matriz compleja de 2×2, respectivamente. La configuración óptica para la pticografía vectorial es similar a la de la pticografía clásica (escalar), aunque es necesario implementar un control de la polarización de la luz (antes y después de la muestra) en el montaje. Se pueden obtener mapas de Jones de las muestras, lo que permite cuantificar una amplia gama de propiedades ópticas (fase, birrefringencia , orientación de los ejes neutros, diatenueación , etc.). [ 45 ] De forma similar a la pticografía escalar, las sondas utilizadas para la medición pueden estimarse conjuntamente con la muestra. [ 46 ] En consecuencia, la pticografía vectorial es también un enfoque elegante para la obtención de imágenes cuantitativas de haces de luz vectorial coherentes (que combinan características de frente de onda y polarización). [ 47 ]

Ventajas

Lente insensible

La pticografía puede realizarse sin utilizar lentes, [ 20 ] [ 37 ] aunque la mayoría de las implementaciones emplean algún tipo de lente, aunque solo sea para condensar la radiación sobre la muestra. El detector puede medir ángulos de dispersión elevados , que no necesitan pasar a través de una lente. Por lo tanto, la resolución solo está limitada por el ángulo máximo de dispersión que llega al detector, evitando así los efectos del ensanchamiento por difracción debido a una lente de pequeña apertura numérica o a aberraciones dentro de la lente. Esto es fundamental en la pticografía de rayos X, electrones y EUV , donde las lentes convencionales son difíciles y costosas de fabricar.

Fase de imagen

La pticografía resuelve la fase inducida por la parte real del índice de refracción de la muestra, así como la absorción (la parte imaginaria del índice de refracción). Esto es crucial para ver muestras transparentes que no tienen un contraste de absorción natural significativo, por ejemplo, células biológicas (en longitudes de onda de luz visible ), [ 48 ] muestras delgadas de microscopía electrónica de alta resolución, [ 49 ] y casi todos los materiales en longitudes de onda de rayos X duros . En este último caso, la señal de fase ( lineal ) también es ideal para la tomografía pticográfica de rayos X de alta resolución . [ 50 ] La fuerza y ​​el contraste de la señal de fase también significan que se necesitan muchos menos recuentos de fotones o electrones para hacer una imagen : esto es muy importante en la pticografía electrónica, donde el daño a la muestra es un problema importante que debe evitarse a toda costa. [ 51 ]

Tolerancia a la incoherencia

A diferencia de la holografía , la pticografía utiliza el propio objeto como interferómetro . No requiere un haz de referencia . Si bien la holografía puede resolver el problema de la fase de la imagen, es muy difícil de implementar en el microscopio electrónico, donde el haz de referencia es extremadamente sensible a la interferencia magnética u otras fuentes de inestabilidad. Por esta razón, la pticografía no está limitada por el "límite de información" convencional en la obtención de imágenes electrónicas convencionales . [ 52 ] Además, los datos pticográficos son suficientemente diversos como para eliminar los efectos de la coherencia parcial que, de otro modo, afectarían la imagen reconstruida. [ 13 ] [ 53 ]

Autocalibración

El conjunto de datos ptychográficos puede plantearse como un problema de deconvolución ciega . [ 17 ] [ 18 ] [ 54 ] Posee suficiente diversidad para resolver ambas funciones móviles (iluminación y objeto), que aparecen simétricamente en las matemáticas del proceso de inversión. Esto se realiza de forma rutinaria en cualquier experimento ptychográfico , incluso si la óptica de iluminación ha sido previamente bien caracterizada. La diversidad también puede utilizarse para resolver retrospectivamente errores en los desplazamientos de las dos funciones, desenfoque en el escaneo, fallos del detector, como píxeles faltantes, etc.

Inversión de dispersión múltiple

En la microscopía convencional, la dispersión múltiple en una muestra gruesa puede complicar seriamente, o incluso invalidar por completo, la interpretación simple de una imagen. Esto es especialmente cierto en la microscopía electrónica (donde la dispersión múltiple se denomina " dispersión dinámica "). Por el contrario, la pticografía genera estimaciones de cientos o miles de ondas de salida, cada una de las cuales contiene información de dispersión diferente. Esto puede utilizarse para eliminar retrospectivamente los efectos de la dispersión múltiple. [ 25 ]

Resistencia al ruido

El número de recuentos necesarios para un experimento de pticografía es el mismo que para una imagen convencional, aunque los recuentos se distribuyen en muchos patrones de difracción. Esto se debe a que el teorema de fraccionamiento de dosis se aplica a la pticografía. Se pueden emplear métodos de máxima verosimilitud para reducir los efectos del ruido de Poisson . [ 55 ]

Aplicaciones

Las aplicaciones de la pticografía son diversas, ya que puede utilizarse con cualquier tipo de radiación que pueda prepararse como una onda propagante cuasi-monocromática.

La imagen ptychográfica, junto con los avances en detectores y computación, ha dado como resultado el desarrollo de microscopios de rayos X. [ 56 ] [ 57 ] Se requieren haces coherentes para obtener patrones de difracción de campo lejano con patrones de moteado. Los haces de rayos X coherentes pueden producirse mediante fuentes modernas de radiación sincrotrón , láseres de electrones libres y fuentes de armónicos altos . En términos de análisis rutinario, la ptychotomografía de rayos X [ 50 ] es hoy la técnica más utilizada. Se ha aplicado a muchos problemas de materiales , incluyendo, por ejemplo, el estudio de pintura , [ 58 ] la imagen de la química de baterías , [ 59 ] la imagen de capas apiladas de células solares en tándem , [ 60 ] y la dinámica de fractura . [ 61 ] En el régimen de rayos X, la pticografía también se ha utilizado para obtener un mapeo 3D de la estructura desordenada en el escarabajo blanco Cyphochilus , [ 62 ] y una imagen 2D de la estructura de dominio en una heterounión masiva para células solares de polímero. [ 63 ]

La pticografía de luz visible se ha utilizado para obtener imágenes de células biológicas vivas y estudiar su crecimiento, reproducción y motilidad. [ 64 ] En su versión vectorial, también se puede utilizar para mapear propiedades ópticas cuantitativas de materiales anisotrópicos como biominerales [ 45 ] o metasuperficies [ 65 ]

La pticografía electrónica es única (entre otros modos de imagen electrónica ) sensible a átomos pesados ​​y ligeros simultáneamente. Se ha utilizado, por ejemplo, en el estudio de mecanismos de administración de fármacos en nanoestructuras al observar moléculas de fármacos teñidas por átomos pesados ​​dentro de jaulas de nanotubos de carbono ligeros . [ 22 ] Con haces de electrones , los electrones de menor longitud de onda y mayor energía utilizados para imágenes de mayor resolución pueden dañar la muestra al ionizarla y romper enlaces, pero la pticografía de haz de electrones ha producido imágenes récord de disulfuro de molibdeno con una resolución de 0,039 nm utilizando un haz de electrones de menor energía y detectores que pueden detectar electrones individuales, por lo que los átomos pueden localizarse con mayor precisión. [ 51 ] [ 66 ] 

La pticografía tiene varias aplicaciones en la industria de semiconductores , incluyendo la obtención de imágenes de sus superficies mediante EUV , [ 67 ] su estructura volumétrica 3D mediante rayos X, [ 68 ] y el mapeo de campos de deformación mediante pticografía de Bragg, por ejemplo, en nanocables . [ 69 ]

La pticografía también se ha aplicado a la reconstrucción de pulsos ultracortos, aplicada a diferentes técnicas de caracterización temporal, como FROG o oscilación de amplitud. [ 70 ]

Historia

Orígenes en la cristalografía

El nombre "ptychografía" fue acuñado por Hegerl y Hoppe en 1970 [ 71 ] para describir una solución al problema de fase cristalográfica sugerido por primera vez por Hoppe en 1969. [ 72 ] La idea requería que la muestra estuviera altamente ordenada (un cristal ) y que fuera iluminada por una onda diseñada con precisión de manera que solo dos pares de picos de difracción interfirieran entre sí a la vez. Un cambio en la iluminación cambia la condición de interferencia (por el teorema del desplazamiento de Fourier ). Las dos mediciones pueden usarse para resolver la fase relativa entre los dos picos de difracción rompiendo una ambigüedad de conjugación compleja que de otro modo existiría. [ 73 ] Aunque la idea encapsula el concepto subyacente de interferencia por convolución (ptycho) e invariancia traslacional, la ptychografía cristalina no puede usarse para la obtención de imágenes de objetos continuos , porque muchos (hasta millones) de haces interfieren al mismo tiempo, y por lo tanto las diferencias de fase son inseparables. Hoppe abandonó su concepto de pticografía en 1973.

Desarrollos algorítmicos y experimentales (1989-1998)

Décadas más tarde, Rodenburg y colaboradores extendieron el concepto de Hoppe desarrollando algoritmos no iterativos como la deconvolución de distribución de Wigner (WDD) [ 13 ] y el análisis de banda lateral única (SSB) [ 13 ] SSB, [ 21 ] . A principios y mediados de la década de 1990, Nellist, McCallum y Rodenburg demostraron la primera pticografía electrónica experimental, logrando una resolución más allá del límite de información tradicional. [ 74 ] Casi al mismo tiempo, Chapman implementó la primera pticografía de rayos X utilizando el formalismo WDD. [ 75 ] Sin embargo, el progreso fue limitado en ese momento porque la reconstrucción pticográfica generalmente requería conocimiento previo de la función de la sonda y un tamaño de paso de escaneo aproximadamente la mitad de la resolución objetivo. [ 76 ]

Extensión de la cristalografía a muestras no cristalinas (1999)

Un hito se produjo en 1999, cuando Miao y colaboradores demostraron la primera extensión experimental de la cristalografía a muestras no cristalinas utilizando difracción coherente y recuperación de fase iterativa. [ 6 ] Este experimento reemplazó las lentes físicas con algoritmos computacionales, lo que permitió la determinación directa de la estructura a partir de patrones de difracción coherente de muestras no cristalinas aisladas. El experimento CDI de 1999 unificó los principios de la microscopía y la cristalografía, marcando el comienzo de la microscopía computacional. [ 2 ] También condujo al establecimiento de una serie de conferencias internacionales en curso sobre dispersión coherente y recuperación de fase, celebrada por primera vez en 2001. [ 77 ] Partiendo de esta base computacional, la investigación en la década de 2000 extendió estos conceptos a implementaciones de escaneo, lo que condujo al desarrollo de la pticografía iterativa moderna.

Ptychografía moderna y su adopción generalizada (2004-presente)

En 2004, Faulkner y Rodenburg introdujeron el algoritmo Ptychographic Iterative Engine (PIE), [ 14 ] que permitió la recuperación iterativa de fase a partir de patrones de difracción superpuestos y sentó las bases para refinamientos posteriores como el algoritmo PIE extendido (ePIE). [ 18 ] El interés generalizado en la pticografía surgió tras la primera demostración experimental de pticografía iterativa de rayos X en 2007 en la Fuente de Luz Suiza (SLS), donde se utilizaron datos de difracción superpuestos para la obtención de imágenes sin lentes. [ 7 ] En 2008, Thibault y colaboradores avanzaron aún más en el campo al aplicar el algoritmo de inversión iterativa de mapa de diferencias (DM) [ 17 ] a datos pticográficos, lo que permitió la reconstrucción simultánea de las funciones de la sonda y del objeto. [ 78 ] Posteriormente, se introdujo la pticografía de estado mixto para tener en cuenta la coherencia parcial y las inestabilidades experimentales, mejorando así la precisión y la robustez de las reconstrucciones. [ 53 ]

Estos avances impulsaron un rápido progreso en longitudes de onda de rayos X y establecieron la pticografía iterativa moderna como una técnica de imagen robusta y cuantitativa. Para 2010, el SLS había desarrollado la pticotomografía de rayos X, [ 50 ] ahora una aplicación importante de la técnica. Desde 2010, varios grupos han desarrollado las capacidades de la pticografía para caracterizar y mejorar la óptica de rayos X reflectiva [ 79 ] y refractiva . [ 80 ] [ 81 ] La pticografía de Bragg, para medir la deformación en cristales , fue demostrada por Hruszkewycz en 2012. [ 40 ] En 2012 también se demostró que la pticografía electrónica podía mejorar la resolución de una lente electrónica en un factor de cinco, [ 82 ] un método que se utilizó en 2018 para proporcionar la imagen de transmisión de mayor resolución jamás obtenida [ 51 ] obteniendo un récord mundial Guinness , [ 83 ] y una vez más en 2021 para lograr una resolución aún mejor. [ 29 ] [ 84 ] [ 85 ] La pticografía de luz en el espacio real estuvo disponible en un sistema comercial para imágenes de células vivas en 2013. [ 48 ] La pticografía de Fourier utilizando métodos iterativos también fue demostrada por Zheng et al. [ 38 ] en 2013, un campo que está creciendo rápidamente. El grupo de Margaret Murnane y Henry Kapteyn en JILA , CU Boulder demostró imágenes pticográficas de reflexión EUV en 2014. [ 41 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Blaustein, Anna (1 de agosto de 2021). "Vea la imagen atómica de mayor resolución jamás capturada" . Scientific American . 325 (3): Ninguno. doi : 10.1038/scientificamerican082021-3MPGoSUeGnLFZDu5GldVxu . PMID 39020685. Recuperado el 28 de enero de 2025 . 
  2. 1 2 3 4 Miao J (2025). "Microscopía computacional con imágenes difractivas coherentes y pticografía" . Nature . 637 (8045): 281– 295. Bibcode : 2025Natur.637..281M . doi : 10.1038/s41586-024-08278-z . PMID 39780004 . 
  3. 1 2 3 4 Rodenburg J, Maiden A (2019). "Ptychography". En Hawkes PW, Spence JC (eds.). Springer Handbook of Microscopy (PDF) . Springer Handbooks. Springer International Publishing. pp. 819–904 . doi : 10.1007/978-3-030-00069-1_17 . ISBN  978-3-030-00068-4.
  4. ^ Hegerl R, Hoppe W (1970). "Dynamische Theorie der Kristallstrukturanalyse durch Elektronenbeugung im inhomogenen Primärstrahlwellenfeld". Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie (en alemán). 74 (11): 1148– 1154. doi : 10.1002/bbpc.19700741112 .
  5. ↑ Rodenburg y Maiden, John y Andy. "Ptychography". Springer .
  6. 1 2 Miao, J.; Charalambous, P.; Kirz, J.; Sayre, D. (1999). "Extending the methodology of X-ray crystallography to allow imaging of micrometer-sized non-crystalline specimens". Nature . 400 (6742): 342– 344. Bibcode : 1999Natur.400..342M . doi : 10.1038/22498 . S2CID 4327928 . 
  7. 1 2 Rodenburg JM, Hurst AC, Cullis AG, Dobson BR, Pfeiffer F, Bunk O, et al. (enero de 2007). "Imágenes sin lentes de rayos X duros de objetos extendidos" . Physical Review Letters . 98 (3) 034801. Bibcode : 2007PhRvL..98c4801R . doi : 10.1103/PhysRevLett.98.034801 . PMID 17358687 .  
  8. ↑ Miao, J.; Sayre, D.; Chapman, HN (1998). "Recuperación de fase a partir de la magnitud de la transformada de Fourier de objetos no periódicos". J. Opt. Soc. Am. A . 15 (6): 1662– 1669. Bibcode : 1998JOSAA..15.1662M . doi : 10.1364/JOSAA.15.001662 .
  9. ↑ Faulkner, HML; Rodenburg, JM (2004). "Microscopía de transmisión sin lentes de apertura móvil: un nuevo algoritmo de recuperación de fase". Physical Review Letters . 93 (2) 023903. Bibcode : 2004PhRvL..93b3903F . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.023903 . PMID 15323918 . 
  10. ↑ Candès, EJ; Strohmer, T.; Voroninski, V. (2013). "PhaseLift: Recuperación exacta y estable de señales a partir de mediciones de magnitud mediante programación convexa". Communications on Pure and Applied Mathematics . 66 (8): 1241– 1274. doi : 10.1002/cpa.21432 .
  11. ↑ Fannjiang, A.; Strohmer, T. (2020). "The numerics of phase retrieval". Acta Numerica . 29 : 125– 228. doi : 10.1017/S0962492920000013 (inactivo el 18 de noviembre de 2025).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde noviembre de 2025 ( enlace )
  12. ↑ Dong, J.; Valzania, L.; Maillard, A.; Pham, T.-A.; Gigan, S.; Unser, M. (2023). "Recuperación de fase: De la imagen computacional al aprendizaje automático: Un tutorial". IEEE Signal Processing Magazine . 40 (1): 45– 57. doi : 10.1109/MSP.2022.10004797 (inactivo el 18 de noviembre de 2025).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde noviembre de 2025 ( enlace )
  13. 1 2 3 4 Rodenburg J , Bates RH (15 de junio de 1992). "La teoría de la microscopía electrónica de superresolución mediante la deconvolución de la distribución de Wigner". Phil. Trans. R. Soc. Lond. A . 339 (1655): 521– 553. Bibcode : 1992RSPTA.339..521R . doi : 10.1098/rsta.1992.0050 . S2CID 123384269 . 
  14. 1 2 Rodenburg JM, Faulkner HM (15 de noviembre de 2004). "Un algoritmo de recuperación de fase para iluminación cambiante". Applied Physics Letters . 85 (20): 4795– 4797. Bibcode : 2004ApPhL..85.4795R . doi : 10.1063/1.1823034 .
  15. ↑ Guizar-Sicairos M, Fienup JR (mayo de 2008). "Recuperación de fase con diversidad de traslación transversal: un enfoque de optimización no lineal" . Optics Express . 16 (10): 7264–78 . Bibcode : 2008OExpr..16.7264G . doi : 10.1364/OE.16.007264 . PMID 18545432 . 
  16. ↑ Thibault P, Dierolf M, Menzel A, Bunk O, David C, Pfeiffer F (julio de 2008). "Microscopía de difracción de rayos X de barrido de alta resolución" . Science . 321 ( 5887): 379– 82. Bibcode : 2008Sci...321..379T . doi : 10.1126/science.1158573 . PMID 18635796. S2CID 30125688 .  
  17. 1 2 3 4 Thibault P, Dierolf M, Bunk O, Menzel A, Pfeiffer F (marzo de 2009). "Recuperación de sonda en imágenes difractivas coherentes ptychográficas" . Ultramicroscopy . 109 (4): 338– 43. doi : 10.1016/j.ultramic.2008.12.011 . PMID 19201540 . 
  18. 1 2 3 Maiden AM, Rodenburg JM (septiembre de 2009). "Un algoritmo mejorado de recuperación de fase ptychográfica para imágenes difractivas". Ultramicroscopy . 109 (10): 1256– 62. doi : 10.1016/j.ultramic.2009.05.012 . PMID 19541420 . 
  19. 1 2 Enders B, Thibault P (diciembre de 2016). "Un marco computacional para reconstrucciones ptychográficas" . Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas y de Ingeniería . 472 ( 2196) 20160640. Bibcode : 2016RSPSA.47260640E . doi : 10.1098/rspa.2016.0640 . PMC 5247528. PMID 28119552 .  
  20. 1 2 Rodenburg JM, Hurst AC, Cullis AG (febrero de 2007). "Microscopía de transmisión sin lentes para objetos de tamaño ilimitado". Ultramicroscopy . 107 ( 2–3 ): 227–231 . doi : 10.1016/j.ultramic.2006.07.007 . PMID 16959428 . 
  21. 1 2 Rodenburg JM, McCallum BC, Nellist PD (marzo de 1993). "Pruebas experimentales sobre imágenes coherentes de doble resolución mediante STEM". Ultramicroscopy . 48 (3): 304– 314. doi : 10.1016/0304-3991(93)90105-7 . ISSN 0304-3991 . 
  22. 1 2 Yang H, Rutte RN, Jones L, Simson M, Sagawa R, Ryll H, et al. (agosto de 2016). "Ptychografía electrónica de resolución atómica simultánea e imágenes de contraste Z de elementos ligeros y pesados ​​en nanoestructuras complejas" . Nature Communications . 7 12532. Bibcode : 2016NatCo...712532Y . doi : 10.1038/ncomms12532 . PMC 5007440. PMID 27561914 .   
  23. 1 2 3 O'Leary, Colum M.; Sha, Haozhi; Zhang, Jianhua; Su, Cong; Kahn, Salman; Jiang, Huaidong; Zettl, Alex; Ciston, Jim; Miao, Jianwei (8 de julio de 2024). "Estructura tridimensional de heterointerfaces enterradas revelada por pticografía multicapa". Physical Review Applied . 22 (1) 014016. arXiv : 2308.15471 . Bibcode : 2024PhRvP..22a4016O . doi : 10.1103/PhysRevApplied.22.014016 .
  24. 1 2 Raines, Kevin S.; Salha, Sara; Sandberg, Richard L.; Jiang, Huaidong; Rodríguez, José A.; Fahimian, Benjamin P.; Kapteyn, Henry C.; Du, Jincheng; Miao, Jianwei (14 de enero de 2010). "Determinación de la estructura tridimensional a partir de una sola vista". Nature . 463 (7280): 214– 217. arXiv : 0905.0269 . Bibcode : 2010Natur.463..214R . doi : 10.1038/nature08705 .
  25. 1 2 Maiden AM, Humphry MJ, Rodenburg JM (agosto de 2012). "Microscopía de transmisión ptychográfica en tres dimensiones utilizando un enfoque de múltiples cortes". Journal of the Optical Society of America A . 29 (8): 1606– 1614. Bibcode : 2012JOSAA..29.1606M . doi : 10.1364/JOSAA.29.001606 . PMID 23201876 . 
  26. ↑ Suzuki, A. (5 de febrero de 2014). "Ptychografía de rayos X multicorte de alta resolución de objetos gruesos extendidos". Physical Review Letters . 112 (5) 053903. Bibcode : 2014PhRvL.112e3903S . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.053903 . PMID 24580593 . 
  27. ↑ Tsai, Esther H.; Usov, Ivan; Diaz, Ana; Menzel, Andreas; Guizar-Sicairos, Manuel (26 de diciembre de 2016). "Ptychografía de rayos X con profundidad de campo extendida". Optics Express . 24 (26): 29089– 29108. Bibcode : 2016OExpr..2429089T . doi : 10.1364/OE.24.029089 . PMID 27958573 . 
  28. ↑ Gao, Si; Wang, Peng; Zhang, Fucai; Martínez, Gerardo T.; Nellist, Peter D.; Pan, Xiaoqing; Kirkland, Angus I. (21 de julio de 2017). "Microscopía ptychográfica electrónica para imágenes tridimensionales" . Nature Communications . 8 163. Bibcode : 2017NatCo...8..163G . doi : 10.1038/ s41467-017-00150-1 . PMC 5524651. PMID 28740133 .  
  29. 1 2 3 Chen, Zhen; Jiang, Yi; Shao, Yu-Tsun; Holtz, Megan E.; Odstrčil, Michal; Guizar-Sicairos, Manuel; Hanke, Isabelle; Ganschow, Steffen; Schlom, Darrell G.; Muller, David A. (21 de mayo de 2021). "La pticografía electrónica alcanza límites de resolución atómica establecidos por vibraciones de la red" . Science . 372 (6544): 826– 831. arXiv : 2101.00465 . Bibcode : 2021Sci...372..826C . doi : 10.1126/science.abg2533 . ISSN 0036-8075 . PMID 34016774 . S2CID 230435950 .   
  30. 1 2 Sha, Haozhi; Cui, Jizhe; Li, Jialu; Zhang, Yuxuan; Yang, Wenfeng; Li, Yadong; Yu, Rong (17 de marzo de 2023). "Medidas pticográficas de diferentes tamaños y formas a lo largo de canales de zeolita" . Avances científicos . 9 (11) eadf1151. Código Bib : 2023SciA....9F1151S . doi : 10.1126/sciadv.adf1151 . PMC 10017048 . PMID 36921047 .  
  31. 1 2 Zhang, Hui; Li, Guanxing; Zhang, Jiaxing; Zhang, Daliang; Chen, Zhen; Liu, Xiaona; Guo, Peng; Zhu, Yihan; Chen, Cailing; Liu, Lingmei; Guo, Xinwen; Han, Yu (12 de mayo de 2023). "Inhomogeneidad tridimensional de la estructura y composición de la zeolita revelada por pticografía electrónica". Ciencia . 380 (6645): 633– 638. Bibcode : 2023Sci...380..633Z . doi : 10.1126/ciencia.adg3183 . PMID 37167385 . 
  32. 1 2 Dong, Zehao; Huo, Mengwu; Li, Jie; Li, Jingyuan; Li, Pengcheng; Sol, Hualei; Gu, Lin; Lu, Yi; Wang, Meng; Wang, Yayu; Chen, Zhen (27 de junio de 2024). "Visualización de vacantes de oxígeno y agujeros de ligandos autodopados en La 3 Ni 2 O 7−δ ". Naturaleza . 630 (8018): 847–852 . arXiv : 2312.15727 . Código Bib : 2024Natur.630..847D . doi : 10.1038/s41586-024-07482-1 . PMID 38839959 . 
  33. 1 2 Zhang, Yichao; Ahammed, Ballal; Bae, Sang Hyun; Lee, Chia-Hao; Huang, Jeffrey; Hossain, Mohammad Abir; Rakib, Tawfiqur; van der Zande, Arend M.; Ertekin, Elif; Huang, Pinshane Y. (24 de julio de 2025). "Imágenes átomo por átomo de fases muaré con pticografía electrónica". Ciencia . 389 (6758): 423– 428. arXiv : 2505.03060 . Código Bib : 2025Ciencia...389..423Z . doi : 10.1126/science.adw7751 . PMID 40705895 . 
  34. ↑ Tian, ​​Lei; Waller, Laura (febrero de 2015). "Imágenes de intensidad y fase 3D a partir de mediciones de campo de luz en un microscopio de matriz de LED". Optica . 2 (2): 104– 111. Bibcode : 2015Optic...2..104T . doi : 10.1364/OPTICA.2.000104 .
  35. ↑ Chowdhury, Shwetadwip; Chen, Michael; Eckert, Regina; Ren, David; Wu, Fan; Repina, Nicole; Waller, Laura (16 de septiembre de 2019). "Microscopía de índice de refracción 3D de alta resolución de muestras de dispersión múltiple a partir de imágenes de intensidad" . Optica . 6 ( 9): 1211– 1219. arXiv : 1909.00023 . Bibcode : 2019Optic...6.1211C . doi : 10.1364/OPTICA.6.001211 . PMC 10956703. PMID 38515960 .  
  36. ^ Kp, Harikrishnan; Xu, Ruijuan; Patel, Kinnary; Corteza, Kevin J.; Khandelwal, Aarushi; Zhang, Chenyu; Prosandeev, Sergey; Zhou, Hua; Shao, Yu-Tsun; Bellaiche, Laurent; Hwang, Harold Y.; Muller, David A. (septiembre de 2025). "La pticografía electrónica revela una ferroelectricidad dominada por desplazamientos de aniones" . Materiales de la naturaleza . 24 (9): 1433–1440 . arXiv : 2408.14795 . Código Bib : 2025NatMa..24.1433K . doi : 10.1038/s41563-025-02205-x . ISSN 1476-1122 . PMID 40269146 .  
  37. 1 2 Stockmar M, Cloetens P, Zanette I, Enders B, Dierolf M, Pfeiffer F, Thibault P (31 de mayo de 2013). "Ptychography de campo cercano: recuperación de fase para holografía en línea mediante iluminación estructurada" . Scientific Reports . 3 (1) 1927. Bibcode : 2013NatSR...3.1927S . doi : 10.1038/srep01927 . PMC 3668322. PMID 23722622 .  
  38. 1 2 Zheng G, Horstmeyer R, Yang C (septiembre de 2013). "Microscopía ptychográfica de Fourier de campo amplio y alta resolución" . Nature Photonics . 7 (9): 739– 745. arXiv : 1405.0226 . Bibcode : 2013NaPho...7..739Z . doi : 10.1038/nphoton.2013.187 . PMC 4169052. PMID 25243016 .  
  39. ↑ Maiden AM, Sarahan MC, Stagg MD, Schramm SM, Humphry MJ (octubre de 2015). "Imágenes cuantitativas de fase electrónica con alta sensibilidad y un campo de visión ilimitado" . Scientific Reports . 5 14690. Bibcode : 2015NatSR...514690M . doi : 10.1038/srep14690 . PMC 4589788. PMID 26423558 .  
  40. 1 2 Hruszkewycz SO, Holt MV, Murray CE, Bruley J, Holt J, Tripathi A, et al. (octubre de 2012). "Imágenes cuantitativas a nanoescala de distorsiones de red en heteroestructuras semiconductoras epitaxiales mediante pticografía de proyección de Bragg de rayos X nanofocalizada". Nano Letters . 12 (10): 5148– 5154. Bibcode : 2012NanoL..12.5148H . doi : 10.1021/nl303201w . PMID 22998744 .  
  41. 1 2 Seaberg MD, Zhang B, Gardner DF, Shanblatt ER, Murnane MM, Kapteyn HC, Adams DE (22 de julio de 2014). "Imágenes de ultravioleta extremo a escala nanométrica de sobremesa en un modo de reflexión extendida mediante pticografía de Fresnel coherente". Optica . 1 (1): 39– 44. arXiv : 1312.2049 . Bibcode : 2014Optic...1...39S . doi : 10.1364/OPTICA.1.000039 . ISSN 2334-2536 . S2CID 10577107 .  
  42. ↑ Godard, P.; Carbone, G.; Allain, M.; Mastropietro, F.; Chen, G.; Capello, L.; Diaz, A.; Metzger, TH; Stangl, J.; Chamard, V. (2011). "Microscopía cuantitativa tridimensional de alta resolución de cristales extendidos" . Nature Communications . 2 (1): 568. Bibcode : 2011NatCo...2..568G . doi : 10.1038/ncomms1569 . ISSN 2041-1723 . PMID 22127064 .  
  43. ↑ Ferrand P, Allain M, Chamard V (noviembre de 2015). "Ptychography in anisotropic media" (PDF) . Optics Letters . 40 (22): 5144– 5147. Bibcode : 2015OptL...40.5144F . doi : 10.1364 / OL.40.005144 . PMID 26565820. S2CID 11476364 .  
  44. ↑ Jones RC (1 de julio de 1941). "Un nuevo cálculo para el tratamiento de sistemas ópticos I. Descripción y discusión del cálculo". JOSA . 31 (7): 488– 493. Bibcode : 1941JOSA...31..488J . doi : 10.1364/JOSA.31.000488 .
  45. 1 2 Ferrand P, Baroni A, Allain M, Chamard V (febrero de 2018). "Imágenes cuantitativas de propiedades de materiales anisotrópicos con pticografía vectorial". Optics Letters . 43 (4): 763– 766. arXiv : 1712.00260 . Bibcode : 2018OptL...43..763F . doi : 10.1364/OL.43.000763 . PMID 29443988 . S2CID 3433117 .  
  46. ↑ Baroni A, Allain M, Li P, Chamard V , Ferrand P (marzo de 2019). "Estimación conjunta de objetos y sondas en pticografía vectorial" (PDF) . Optics Express . 27 (6): 8143–8152 . Bibcode : 2019OExpr..27.8143B . doi : 10.1364/OE.27.008143 . PMID 31052637 . 
  47. ↑ Baroni A, Ferrand P (noviembre de 2020). "Imágenes microscópicas cuantitativas sin referencia de haces de luz vectoriales arbitrarios coherentes" . Optics Express . 28 (23): 35339– 35349. Bibcode : 2020OExpr..2835339B . doi : 10.1364/OE.408665 . PMID 33182982 . 
  48. 1 2 Marrison J, Räty L, Marriott P, O'Toole P (6 de agosto de 2013). "Ptychography: una técnica de imagen de alto contraste sin marcadores para células vivas que utiliza información de fase cuantitativa" . Scientific Reports . 3 (1) 2369. Bibcode : 2013NatSR...3.2369M . doi : 10.1038/srep02369 . PMC 3734479. PMID 23917865 .  
  49. ↑ Yang H, MacLaren I, Jones L, Martinez GT, Simson M, Huth M, et al. (septiembre de 2017). "Imágenes de fase ptychográficas electrónicas de elementos ligeros en materiales cristalinos mediante deconvolución de distribución de Wigner" . Ultramicroscopy . 180 : 173–179 . doi : 10.1016/j.ultramic.2017.02.006 . PMID 28434783 .  
  50. 1 2 3 Dierolf M, Menzel A, Thibault P, Schneider P, Kewish CM, Wepf R, et al. (septiembre de 2010). "Tomografía computarizada de rayos X ptychográfica a nanoescala". Nature . 467 (7314): 436– 439. Bibcode : 2010Natur.467..436D . doi : 10.1038/nature09419 . PMID 20864997 . S2CID 2449015 .   
  51. 1 2 3 Jiang Y, Chen Z, Han Y, Deb P, Gao H, Xie S, et al. (julio de 2018). "Ptychografía electrónica de materiales 2D con resolución sub-ångström profunda". Nature . 559 (7714): 343– 349. arXiv : 1801.04630 . Bibcode : 2018Natur.559..343J . doi : 10.1038/s41586-018-0298-5 . PMID 30022131 . S2CID 49865457 .   
  52. ↑ Nellist P, McCallum B, Rodenburg JM (abril de 1995). "Resolución más allá del 'límite de información' en microscopía electrónica de transmisión". Nature . 374 (6523): 630– 632. Bibcode : 1995Natur.374..630N . doi : 10.1038/374630a0 . S2CID 4330017 . 
  53. 1 2 Thibault P, Menzel A (febrero de 2013). "Reconstrucción de mezclas de estados a partir de mediciones de difracción". Nature . 494 (7435): 68– 71. Bibcode : 2013Natur.494...68T . doi : 10.1038/nature11806 . PMID 23389541 . S2CID 4424305 .  
  54. ↑ McCallum BC, Rodenburg JM (1 de febrero de 1993). "Reconstrucción simultánea de funciones de objeto y apertura a partir de múltiples mediciones de intensidad de campo lejano". JOSA A . 10 (2): 231– 239. Bibcode : 1993JOSAA..10..231M . doi : 10.1364/JOSAA.10.000231 .
  55. ↑ Thibault P, Guizar-Sicairos M (2012). "Refinamiento de máxima verosimilitud para imágenes difractivas coherentes" . New Journal of Physics . 14 (6) 063004. Bibcode : 2012NJPh...14f3004T . doi : 10.1088/1367-2630/14/6/063004 .
  56. ↑ Chapman HN (septiembre de 2010). "Microscopía: una nueva fase para la obtención de imágenes de rayos X". Nature . 467 (7314): 409– 410. Bibcode : 2010Natur.467..409C . doi : 10.1038/467409a . PMID 20864990. S2CID 205058970 .  
  57. ↑ "Ptychography" . www6.slac.stanford.edu . Consultado el 29 de julio de 2018 .
  58. ↑ Chen B, Guizar-Sicairos M, Xiong G, Shemilt L, Diaz A, Nutter J, et al. (31 de enero de 2013). " Análisis de la estructura tridimensional y propiedades de percolación de un recubrimiento marino de barrera" . Scientific Reports . 3 (1) 1177. Bibcode : 2013NatSR...3.1177C . doi : 10.1038/srep01177 . PMC 3558722. PMID 23378910 .   
  59. ↑ Shapiro DA, Yu YS, Tyliszczak T, Cabana J, Celestre R, Chao W, et al. (7 de septiembre de 2014). "Mapeo de composición química con resolución nanométrica mediante microscopía de rayos X blandos". Nature Photonics . 8 (10): 765– 769. Bibcode : 2014NaPho...8..765S . doi : 10.1038/nphoton.2014.207 . ISSN 1749-4885 . S2CID 35874797 .   
  60. ↑ Pedersen EB, Angmo D, Dam HF, Thydén KT, Andersen TR, Skjønsfjell ET, et al. (agosto de 2015). "Mejora de las células solares orgánicas en tándem basadas en nanopartículas procesadas en agua mediante nanoimágenes 3D cuantitativas". Nanoscale . 7 (32): 13765– 13774. Bibcode : 2015Nanos...713765P . doi : 10.1039/C5NR02824H . PMID 26220159 .  
  61. ↑ Bo Flyostad J, Skjnsfjell ET, GuizarSicairos M, Hydalsvik K, He J, Andreasen JW, et al. (10 de febrero de 2015). "Imágenes cuantitativas de rayos X en 3D de densificación, delaminación y fractura en un microcompuesto bajo compresión" (PDF) . Advanced Engineering Materials (manuscrito enviado). 17 (4): 545– 553. doi : 10.1002/adem.201400443 . ISSN 1438-1656 . S2CID 22356243 .   
  62. ↑ Wilts BD, Sheng X, Holler M, Diaz A, Guizar-Sicairos M, Raabe J, et al. (mayo de 2018). "Estructura de red fotónica optimizada evolutivamente en las escamas de las alas del escarabajo blanco" . Advanced Materials . 30 (19) e1702057. Bibcode : 2018AdM....30Q2057W . doi : 10.1002/adma.201702057 . PMID 28640543 .  
  63. ^ Patil N, Skjønsfjell ET, Van den Brande N, Chávez Panduro EA, Claessens R, Guizar-Sicairos M, et al. (Julio de 2016). "Nanoscopia de rayos X de una heterounión masiva" . MÁS UNO . 11 (7) e0158345. Código Bib : 2016PLoSO..1158345P . doi : 10.1371/journal.pone.0158345 . PMC 4930208 . PMID 27367796 .   
  64. ↑ Kasprowicz R, Suman R, O'Toole P (marzo de 2017). "Caracterización del comportamiento de células vivas: enfoques tradicionales sin marcadores y de imagen de fase cuantitativa" . The International Journal of Biochemistry & Cell Biology . 84 : 89–95 . doi : 10.1016/j.biocel.2017.01.004 . PMID 28111333 . 
  65. ↑ Song Q, Baroni A, Sawant R, Ni P, Brandli V, Chenot S, et al. (mayo de 2020). "Recuperación de hologramas totalmente polarizados mediante pticografía a partir de metasuperficies de fase geométrica" . Nature Communications . 11 (1) 2651. Bibcode : 2020NatCo..11.2651S . doi : 10.1038/s41467-020-16437-9 . PMC 7253437. PMID 32461637 .   
  66. ↑ Wogan T (26 de julio de 2018). "Las imágenes electrónicas alcanzan una resolución récord" . Physics World . 31 (9): 5. Bibcode : 2018PhyW...31i...5W . doi : 10.1088/2058-7058/31/9/8 . S2CID 125423491. Consultado el 27 de julio de 2018 . 
  67. ↑ Zhang B, Gardner DF, Seaberg MD, Shanblatt ER, Kapteyn HC, Murnane MM, Adams DE (noviembre de 2015). "Imágenes 3D de alto contraste de superficies cerca del límite de longitud de onda mediante pticografía EUV de sobremesa" . Ultramicroscopy . 158 : 98–104 . doi : 10.1016/j.ultramic.2015.07.006 . PMID 26233823 . 
  68. ↑ Holler M, Guizar-Sicairos M, Tsai EH, Dinapoli R, Müller E, Bunk O, et al. (marzo de 2017). "Imágenes tridimensionales no destructivas de alta resolución de circuitos integrados" . Nature . 543 ( 7645): 402– 406. Bibcode : 2017Natur.543..402H . doi : 10.1038/nature21698 . PMID 28300088. S2CID 4448836 .   
  69. ↑ Hill MO, Calvo-Almazan I, Allain M, Holt MV, Ulvestad A, Treu J, et al. (febrero de 2018). "Medición de la deformación tridimensional y los defectos estructurales en un nanocable único de InGaAs mediante pticografía de proyección de Bragg multiángulo de rayos X coherente" (PDF) . Nano Letters . 18 (2): 811– 819. Bibcode : 2018NanoL..18..811H . doi : 10.1021/acs.nanolett.7b04024 . PMID 29345956 .  
  70. ↑ Barbero, Cristian; Sola, Íñigo J.; Alonso, Benjamín (1 de octubre de 2025). "Recuperación picográfica para la reconstrucción completa de la oscilación de la amplitud del pulso ultracorto" . Óptica y tecnología láser . 188 112939. doi : 10.1016/j.optlastec.2025.112939 . ISSN 0030-3992 . 
  71. ^ Hegerl R, Hoppe W (noviembre de 1970). "Dynamische Theorie der Kristallstrukturanalyse durch Elektronenbeugung im inhomogenen Primärstrahlwellenfeld". Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie (en alemán). 74 (11): 1148– 1154. doi : 10.1002/bbpc.19700741112 . ISSN 0005-9021 . 
  72. ^ Hoppe W (1969). "Beugung im inhomogenen Primärstrahlwellenfeld. I. Prinzip einer Phasenmessung von Elektronenbeungungsinterferenzen". Acta Crystallographica Sección A (en alemán). 25 (4): 495– 501. Código bibliográfico : 1969AcCrA..25..495H . doi : 10.1107/S0567739469001045 .
  73. ↑ Rodenburg JM (2008). "Ptychography and Related Diffractive Imaging Methods". Advances in Imaging and Electron Physics . Vol. 150. Elsevier. pp. 87–184 . doi : 10.1016/s1076-5670(07)00003-1 . ISBN   978-0-12-374217-9.
  74. ↑ Nellist, PD; McCallum, BC; Rodenburg, JM (1995). "Resolución más allá del 'límite de información' en microscopía electrónica de transmisión". Nature . 374 (6523): 630– 632. Bibcode : 1995Natur.374..630N . doi : 10.1038/374630a0 .
  75. ↑ Chapman, HN (1996). "Microscopía de rayos X con recuperación de fase mediante deconvolución de la distribución de Wigner". Ultramicroscopy . 66 : 153–172 . Bibcode : 1996UlMic..66..153C . doi : 10.1016/0304-3991(96)00084-8 (inactivo el 18 de noviembre de 2025).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde noviembre de 2025 ( enlace )
  76. ↑ Rodenburg, JM; Bates, RHT (1992). "La teoría de la microscopía electrónica de superresolución mediante la deconvolución de la distribución de Wigner". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 339 (1655): 521– 553. Bibcode : 1992RSPTA.339..521R . doi : 10.1098/rsta.1992.0050 .
  77. ↑ Spence, JCH; Howells, M.; Marks, LD; Miao, J. (2001). "Imágenes sin lentes: un taller sobre "nuevos enfoques al problema de fase para objetos no periódicos"". Ultramicroscopy . 90 : 1– 6. Bibcode : 2001UlMic..90....1S . doi : 10.1016/S0304-3991(01)00076-7 (inactivo 18 de noviembre de 2025).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde noviembre de 2025 ( enlace )
  78. ↑ Thibault, Pierre; Dierolf, Martin; Menzel, Andreas; Bunk, Oliver; David, Christian; Pfeiffer, Franz (2008). "Microscopía de difracción de rayos X de barrido de alta resolución" . Science . 321 (5887): 379– 382. Bibcode : 2008Sci...321..379T . doi : 10.1126/science.1158573 . PMC 5304454. PMID 18635805 .  
  79. ↑ Kewish CM, Thibault P, Dierolf M, Bunk O, Menzel A, Vila-Comamala J, et al. (marzo de 2010). "Caracterización ptychográfica del campo de ondas en el foco de la óptica reflectante de rayos X duros". Ultramicroscopy . 110 (4): 325– 329. doi : 10.1016/j.ultramic.2010.01.004 . PMID 20116927 .  
  80. ↑ Schropp A, Boye P, Feldkamp JM, Hoppe R, Patommel J, Samberg D, et al. (marzo de 2010). "Caracterización de nanohaces de rayos X duros mediante microscopía de difracción coherente" . Applied Physics Letters . 96 (9) 091102. Bibcode : 2010ApPhL..96i1102S . doi : 10.1063/1.3332591 . ISSN 0003-6951 . S2CID 121069070 .   
  81. ↑ Guizar-Sicairos M, Narayanan S, Stein A, Metzler M, Sandy AR, Fienup JR, ​​Evans-Lutterodt K (marzo de 2011). "Medición de aberraciones del frente de onda de la lente de rayos X duros mediante recuperación de fase" . Applied Physics Letters . 98 (11) 111108. Bibcode : 2011ApPhL..98k1108G . doi : 10.1063/1.3558914 . ISSN 0003-6951 . S2CID 120543549 .  
  82. ↑ Humphry MJ, Kraus B, Hurst AC, Maiden AM, Rodenburg JM (marzo de 2012). "Microscopía electrónica ptychográfica mediante dispersión de campo oscuro de alto ángulo para imágenes con resolución subnanométrica" . Nature Communications . 3 (370) 730. Bibcode : 2012NatCo...3..730H . doi : 10.1038/ncomms1733 . PMC 3316878. PMID 22395621 .  
  83. ↑ "Microscopio de mayor resolución" . Guinness World Records . Consultado el 18 de julio de 2021 .
  84. ↑ Blaustein, Anna. "Vea la imagen atómica de mayor resolución jamás capturada" . Scientific American . Consultado el 18 de julio de 2021 .
  85. ↑ "Atomic Dodgeball" . Scientific American . pág. 16. Consultado el 27 de agosto de 2021 . 
  • Investigadores de Cornell observan átomos con una resolución récord , cornell.edu, 20 de mayo de 2021.
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