基于四维扫描透射电子显微镜的原子级电场重建与分析：方法、应用及展望

一、引言

1.1研究背景与意义

在材料科学与物理化学等众多前沿领域，原子级电场的研究占据着举足轻重的地位，它为探索材料的微观结构与宏观性能之间的内在联系提供了关键视角。从本质上讲，原子级电场反映了原子尺度下电荷的分布与相互作用情况，这些微观层面的信息深刻影响着材料的电学、光学、磁学以及催化等诸多性能。

在材料科学领域，原子级电场对材料电学性能的影响极为显著。以半导体材料为例，其内部原子级电场的分布状态直接决定了载流子的迁移率和浓度，进而影响半导体器件的导电性和开关特性。在现代集成电路中，晶体管尺寸不断缩小，进入纳米甚至原子