标准光学显微镜的分辨率被限制在几百纳米，这对于观察埃米级的原子运动来说分辨率达不到要求。随着光学方法的进步，通过结合电子显微镜已经稳步地把分辨率降低到15 nm，甚至低于1 nm，这足以解决分子的内部结构问题。Joonhee Lee和V. Ara Apkarian等人报告了进一步的技术进展，使埃米级分辨率得以实现，他们利用该技术对振动分子的运动进行成像。

惠灵顿维多利亚大学的Eric C. Le Ru对此做出评论，Lee等人报道了分辨率可达埃米级的TERS成像，这一进展的关键是将目标分子牢牢地固定在基底上——在该研究中，作者将卟啉族的有机分子固定在铜表面。他们观察到，当显微镜的尖端置于分子的不同区域时，得到的拉曼光谱是不同的。通过绘制给定振动能量的拉曼强度图，作者揭示了与正常模式运动最相关的原子的位置。换句话说，他们得到了每个振动模式的快照。

Lee等人的方法的应用是存在一定限制的，该实验是在超高真空和非常低的温度下进行的，但并非所有科研工作者都能达到这种条件。另外，只有特定的分子和基底组合才能够达到埃米级分辨率，分子的振动模式可能受到基底的影响。此外，该技术主要对垂直于基底的运动敏感，而对于平行于基底的运动缺乏敏感性。

然而，如果克服这些限制就可以打开新世界的大门，例如生物分子成像。人们还可以设想将这种超高分辨率的方法与超高速测量仪器相结合，能够记录振动分子的图像。

参考文献：Eric C. Le Ru. Snapshots of vibrating molecules. Nature. 2019

DOI：10.1038/d41586-019-00987-0

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