光学：バーストタイコグラフィーを用いた分解能4 nmの高性能X線トモグラフィー
Nature 632, 8023 doi: 10.1038/s41586-024-07615-6
科学、医学、工学の進歩は、集積回路や哺乳類脳などの機能システムからマルチスケール三次元情報を得ることを特に目的としたイメージングにおけるブレークスルーに依存している。この目的を達成するには、電子を用いるアプローチと光子を用いるアプローチの組み合わせが必要になることが多い。電子顕微鏡法では、表面層の連続的な破壊的イメージングを通してナノメートル分解能が得られるのに対し、タイコグラフィックX線コンピュータートモグラフィーでは、非破壊的イメージングが得られ、最近、小体積の場合に7 nmまでの分解能が達成されている。今回我々は、実験的不安定性を克服し、170倍速い取得速度で分解能4 nm、すなわち毎秒分解要素数1万4000で、はるかに高い性能を可能にするバーストタイコグラフィー（burst ptychography）を実施した。カギとなるもう1つの技術革新は、従来の被写界深度より最大で10倍大きい試料のイメージングを可能にするトモグラフィック逆伝播再構成である。我々は、こうした2つの技術革新を組み合わせることによって、低密度材料と高密度材料、例えばシリコンと金属からなるナノ構造を特徴とする最先端（7 nmノード）の市販の回路のイメージングに成功し、選択されたX線波長で良好な放射安定性とコントラストを得た。こうした機能によって、最小で個々のトランジスターのレベルまで、チップの設計と製造の詳細な研究が可能になった。我々は、次世代X線源でナノメートル分解能とより高いX線フラックスを組み合わせることによって、エレクトロニクスから電気化学や神経科学までさまざまな分野に革新的な影響がもたらされると予想する。
