전자 에너지 손실 분광법(Electron energy-loss spectroscopy, EELS)은 x선, UV-Vis, IR 분광법과 유사한 정보를 측정할 수 있지만, 원자 분해능과 산란 단면적의 증가를 제공한다. 최근 전자 단색화 장치(electron monochromators)의 발전은 EELS의 역량을 화학적 동정에서 시작하여, 싱크로트론 수준의 코어-로스(core-loss) 측정의 영역으로까지 확장했으며, 또한 포논, 엑시톤, 원자가 구조(valence structure)와 같은 저손실(low-loss), 10–100 meV 여기(excitation)에까지 확장하였다. EELS 측정은 투과전자현미경(TEM)에서 전자 회절(electron diffraction) 및 원자 스케일의 실공간 영상(atomic-scale real-space imaging)과 용이하게 연계되어, 준입자 및 결합(bonding) 상태의 국소적 모습을 상세히 제공할 수 있다. 본 관점(perspective)은 기존의 고분해능 EELS(HR-EELS) 역량을 개괄하는 한편, 해당 분야에서의 강력한 다음 단계인 TEM 내 초고속(ultrafast) EELS를 촉진하고자 한다. 초고속 EELS는 공간적으로 특정된 여기 상태 현상을 더 잘 이해하기 위해, 원자 수준의 정밀도, 원소 특이성, 그리고 상관된 시간적 측정을 결합하는 것을 목표로 한다. 초고속 EELS 측정은 전자기장(electromagnetic field)을 영상화하고 전자를 이용해 광자 금지 전이(photon-forbidden) 및 운동량 특이적 전이(momentum-specific transitions)를 유도할 수 있다는 점에서, 정상상태(steady-state) HR-EELS의 능력 또한 보강한다. 우리는 초고속 HR-EELS가 현재 직면한 기술적 과제를 논의하고, 현장(in situ) 및 냉동(cryo) 측정과의 통합이 특히 분자 및 생물학적 시료를 포함한 새 관심 대상 시스템으로 이 기법을 확장하는 데 어떻게 기여할 수 있는지 살펴본다.

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