CEMol apoia Mini-Workshop em 4D-STEM

No dia 21 de julho de 2026 aconteceu o Mini-Workshop sobre 4D-STEM (Four-Dimensional Scanning Transmission Electron Microscopy). O evento se deu no Laboratório Nacional de Nanotecnologia do Centro Nacional de Pesquisas em Energia e Materiais (LNNano-CNPEM). O workshop teve como objetivo apresentar os fundamentos e avanços recentes dos detectores diretos de elétrons, bem como explorar aplicações de 4D-STEM. Participaram do evento 32 estudantes, analistas, especialistas e pesquisadores do CNPEM. Além disso, estiveram presentes 4 pesquisadores externos convidados.

 

 

Dr. Daniel Stroppa, fundador da empresa DSTL GmbH, conduziu o workshop com apoio da empresa DECTRIS. No período da manhã, fez uma apresentação geral sobre as diferentes formas de detecção de elétrons, por uso de negativos fotográficos, câmeras CCDs e CMOS, mas com especial ênfase em detectores diretos de elétrons utilizados nos Microscópios Eletrônicos de Transmissão. Daniel destacou a importância de se atentar a parâmetros que variam entre detectores e que estão relacionados à pergunta científica que precisa ser respondida e que define o tamanho da sonda de elétrons, ao tamanho da área visualizada, e à resolução da imagem gerada. Ele deu exemplos de detectores diferentes, destacando os benefícios de cada um e ressaltando a importância da experimentação crítica para otimizar a obtenção de dados.

Na segunda parte da apresentação, Daniel focou em discutir a técnica de 4D-STEM, técnica que permite obter simultaneamente imagens e padrões de difração das amostras, ponto a ponto no escaneamento do feixe de elétrons. Ele destacou alguns usos possíveis para essa técnica, como fazer uma imageamento do campo magnético de materiais; detectar distorções e defeitos e mapear a orientação de cristais, por exemplo.

Na terceira parte da apresentação de manhã, Daniel Stroppa apresentou um tutorial de como usar o software Novena para processar e produzir imagens e padrões de difração a partir de dados na configuração de 4D-STEM. Ele apresentou quais parâmetros podem ser modificados, de acordo com a amostra analisada, para gerar uma imagem mais precisa e com menos artefatos.

Durante a tarde, o Dr. Stroppa fez uma demonstração do programa py4DSTEM, feito na linguagem de programação Python também para a geração de imagens e padrões de difração, a partir dos dados gerados por 4D-STEM. Ele indicou como alterar os parâmetros que fazem sentido para cada a amostra. O restante da parte da tarde foi focado em discussões em relação à técnica 4D-STEM e aos softwares de processamento.

Carlos Ospina, especialista em microscopia eletrônica de transmissão no LNNano que coordenou a organização do evento, destacou sua importância para qualificação dos usuários:

“Esse workshop é bastante importante, tanto para a equipe de microscopia eletrônica de transmissão, como também para os usuários internos e externos do CNPEM. É um workshop voltado para uma das mais avançadas, mais recentes técnicas na área de microscopia eletrônica. A técnica já foi instalada no LNNano. Já temos atendido propostas externas, e estamos aplicando o 4D-STEM, mas a gente precisa se aprimorar.

A técnica está em desenvolvimento do ponto de vista de hardware e software. O palestrante, Daniel Stroppa, é uma pessoa que já trabalhou como cientista de aplicação com empresas que fabricam tanto microscópios eletrônicos de transmissão como detector direto de elétrons, que são dispositivos dedicados para essa técnica (4D-STEM). Então ele conhece em profundidade toda essa parte desse mundo do 4D-STEM do ponto de vista de hardware, de definição do experimento e de processamento.”

O Centro de Pesquisa em Engenharia Molecular para Materiais Avançados (CEMol) apoiou o evento em sua organização e divulgação.