ความคืบหน้าเกิดขึ้นในการศึกษาข้อบกพร่องของผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์โดยสถาบันวิทยาศาสตร์ของจีน . ผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์มีช่วงความยาวคลื่นการส่งสัญญาณกว้าง, เอฟเฟกต์การกระจายตัวต่ำ อุปกรณ์ . อย่างไรก็ตามโครงสร้างลูกบาศก์แบบเปิดของแคลเซียมฟลูออไรด์ปล่อยครึ่งหนึ่งของไซต์ lattice แปดด้านที่ว่างซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นของความคลาดเคลื่อนของ10⁵/cm²ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของการทำลายล้างอย่างแม่นยำ คริสตัลแคลเซียมฟลูออไรด์และการประชุมข้อกำหนดแอปพลิเคชันที่รุนแรง . เนื่องจากความไวของ F-ions ไปยังคานอิเล็กตรอน, การจำแนกลักษณะระดับอะตอมของการเคลื่อนที่ในผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์ทำให้เกิดความท้าทายที่สำคัญ
ในการตอบสนองทีมวิจัยที่นำโดย Dr . Liangbi Su และ Dr . Bo Zhang จากสถาบันเซราเมอร์เซี่ยงไฮ้สถาบันวิทยาศาสตร์ของจีนได้กล่าวถึงการรวมตัวกันของสารเคมีในระดับอะตอม วิธีการที่มีความละเอียดสูงของอิเล็กตรอนการเลี้ยวเบน (HR-EBSD)-ไมโครสโคปอิเล็กตรอนการสแกนเฟสแบบแยกความแตกต่างของการสแกนแบบอิเล็กตรอน (IDPC-STEM) . "การศึกษาได้พัฒนาเทคนิค EBSD ที่มีความละเอียดสูงโดยใช้การชดเชยการหมุนเวียนของ EBSD และการจำแนกลักษณะของความแตกต่างของการปฐมนิเทศเล็ก ๆ สำหรับการแยกสองประเภทในผลึก: "แจกจ่ายอย่างอิสระ" และ "รวมกันเป็นประจำ ." นอกจากนี้การศึกษาใช้เทคโนโลยี IDPC-STEM ที่ต่ำเป็นพิเศษ
การวิเคราะห์สัณฐานวิทยาการกระจายและความแตกต่างของการวางแนวของการเคลื่อนที่ในผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์
นอกจากนี้โดยการรวมการทดลองการเจริญเติบโตของคริสตัลการคำนวณหลักการครั้งแรกและการจำแนกลักษณะเชิงโครงสร้างนักวิจัยได้อธิบายกลไกของการก่อตัวของความคลาดเคลื่อนในผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์ . การศึกษาพบว่าการไล่ระดับอุณหภูมิที่มากเกินไป และนิวเคลียสที่ไม่สมบูรณ์ที่ไม่สมบูรณ์ในระดับอะตอม . จากการค้นพบเหล่านี้การศึกษานำเสนอกลยุทธ์ที่จะระงับ/ลดข้อบกพร่องของการคลาดเคลื่อนและตรวจสอบความเป็นไปได้ของ "การควบคุมด้วยตนเอง" เส้นทางปฏิบัติสำหรับการบรรลุผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์ที่มีข้อบกพร่องต่ำ .
การศึกษาครั้งนี้กล่าวถึงความท้าทายทางวิทยาศาสตร์ที่ยาวนานในการบรรลุ "ความละเอียดระดับอะตอม" ของข้อบกพร่องในผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์และสร้างห่วงโซ่ความรู้ความเข้าใจที่สมบูรณ์จาก macroscopic ไปจนถึง mesoscopic และระดับอะตอม
