原子振动波的传播决定了材料的热学、力学、光电子输运等重要特性。因此，对声子色散（即振动能量对动量的依赖性）的了解是理解和优化材料行为与性质的重要分析手段。在考虑纳米材料器件的应用上，详细地理解原子振动是很必要的。

然而，由于振动光谱学的实验局限性，在过去的十年间对二维材料（如石墨烯）的独立单层的声子色散及其局部变化一直进展缓慢。尽管电子能量损失谱（EELS）在最近已经被证明可以探测局部振动电荷响应，但受限于其几何结构，这种研究仍然受到动量空间积分的限制；同时材料的极性对其使用也造成了一定局限，如氮化硼存在由强偶极子矩引起的巨大信号。另一方面，通过非弹性X射线（中子）散射光谱或EELS在反射中对石墨烯进行的测量则没有任何空间分辨率，需要大的微晶。

为此，日本电子株式会社(JEOL Ltd.)联合奥地利维也纳大学(University of Vienna),日本国家先进工业科技研究所(Nano-Materials Research Institute of AIST）、罗马第一大学（La Sapienza University in Rome)合作开发了一款专注低电压(60kV)单色器扫描透射电子显微镜，它的能量分辨率可达20meV，可以比其它机型高出2位数的空间分辨率测量原子振动波（晶格振动波）。通过新研发的机型，首次测到只有单个原子厚度的石墨烯的单原子振动。   单色器球差电镜 MonoARM 

   研究人员通过映射不同振动模式将声子色散到单个的独立石墨烯范围内，用密度泛函微扰理论精确地重复和解释了实验所测得的散射强度。此外，使用石墨烯纳米带结构对选定的动量分辨振动模式进行纳米尺度映射能够在空间上分离体积、边缘和表面等多种不同振动模式。使用这个方法，原理上10nm微区的所有材料的晶格振动都能测量。因为可以直接测量以前通过理论计算的各种各样的纳米材料的原子振动，这将为材料科学的发展做出大的贡献。同时也期待在工程学上因原子振动对直接性能带来影响的电气元件和光学电子器件、超导体等的研究开发上有所贡献。

石墨烯纳米带的振动位置映射