材料そのものに起因することが分かった。その他の要因も含め、分解能の改善は限界に近づきつつあるようだ。電子顕微鏡は、現在、ノイズを抑えるために設計し直されている。大きな打撃を受けることになった。Uhlemannらだ。分解能を原子より小さなレベルまで向上させることを目標に、大規模な研究開発が進められている。今回の発見によって、こうした取り組みが頓挫する恐れが出てきたのだ。Uhlemannらは、ノイズを軽減する方法を見つけ出すことができると考えている。電子顕微鏡学者たちは、今回のノイズ源は、分解能向上の努力が限界に達しつつある兆候だと見ている。中には、別の方向に力を注いだ方がよいと言う者もいる。Mullerは問い掛ける。電子を試料に照射し、試料を透過した電子や散乱された電子を結像して拡大観察する顕微鏡で、光学顕微鏡よりも何千倍も細かな画像を得ることができる。Åの分解能を達成するという、まさに気が遠くなるような目標を設定した。Åの顕微鏡が実現した。この長さは自然界における最短の化学結合に相当する。これ以降、各メーカーはこの技術の低コスト化を推し進め、一方、日本とドイツの顕微鏡学者たちは独自の「サブオングストローム顕微鏡」の計画を提案した。バークレーの研究者たちは、TEAMプロジェクトでさらなる分解能の向上を目指した。ところがTEAMは、目的の分解能には達したものの、完全に期待どおりの結果を得たわけではなかった。TEAMの顕微鏡1号機は予想どおりの性能を示したが、2号機は高度な技術を導入したものの1号機を超えることができなかったのだ。2号機には、電子エネルギーの変動に起因するぼけを除去するため、電界レンズと磁界レンズを複雑に組み合わせた色収差補正装置を導入した。費用は約1200万ユーロ(1600万ドル)だった。Åの実現に役立つと考えていた。ところが、2号機の分解能は1号機よりも悪くなってしまったのだ。装置を製造したCEOS社では、2010年、技術者たちが分解能低下の理由を調査し始めた。「原因はなかなか分かりませんでした」とCEOS社のUhlemannは打ち明ける。今年の実験で、補正装置と同じ構造材料(ニッケル–鉄合金、銅、ステンレス鋼など)で空のチューブを作って置き換えるだけで、同じぼけが再現できることを突き止めた。ノイズはレンズの問題ではなく、材料中で生じる物理現象に起因していたのだ。ノイズは高温になるほど悪化したので、熱振動によって生じるに違いない。熱振動が材料中の電子を揺さぶり、それが磁場を発生させて、顕微鏡の電子ビーム中の電子を押しのける働きをするのだ1。したノイズは、全ての電子顕微鏡にも存在すると考えられる。CEOS社の補正装置は大型(長さ約1m、重さ0.75t)なので、ノイズが拡大されたのだ。Åに制限されると推定している。これで、なぜTEAM顕微鏡の2号機が1号機に勝てなかったのか、説明がつく。「これは物理的な限界です。