В сканирующем трансмиссионном электронном микроскопе получали изображение одиночного тяжелого атома (Pt, Pd, Au, Hg, U), лежащего на прозрачной (не толще чем “в 10 атомов”) пленке легкого элемента. Наблюдали in situ и диффузию одиночного атома урана вдоль уступа одноатомной высоты на поверхности углерода. Для этого нужен “точечный”, “атомно-острый” полевой источник пучка электронов (откуда они извлекаются электрическим полем, без нагрева) и фокусировка этого пучка в точку диаметром в один атом (что достигнуто при стабильности ускоряющего напряжения, токов линз и напряжений сканирования луча не хуже 0,0001% за время съемки).
На непрозрачной подложке изображение одиночного атома (алюминий на плоскости кремния) дает фотоэлектронная голография. Атом, возбуждаемый мощным рентгеновским синхротронным пучком, испускает характеристические фотоэлектроны. Между прямо испущенными и рассеянными подложкой электронами есть интерференция. Если поочередно регистрировать электроны, рассеянные под разными углами (по всей полусфере) и с разной длиной волны (меняя длину волны первичного излучения), можно (обратным цифровым Фурье-преобразованием голограммы) получить изображение одного атома (для чего понадобилось двое суток работы ускорителя).