晶体中原子排列的直接观察——电子显微技术的新成就

引言近年来电子显微技术的发展,为固体物理的研究开辟了一个新的途径,也为固体物理研究者提供了不少非常宝貴的資料。过去,人們对于晶体中原子排列的情况多借助X射綫、电子和中子衍射的方法进行研究。但是,这些方法有些不足之处。首先,它們推得原子排列的結果比較間接;其次它們所給出的完整品格中原子排列的結果比較清楚可靠。

Ni_3Al中空位团对周围原子排列与位移阈能的影响

反应堆材料是在强辐照条件下工作的.由于核反应堆安全性和可靠性的要求,人们做了大量的工作来研究辐照损伤对材料的结沟与性能的影响,由于从实验上跟踪缺陷生成的过程与微观机制非常困难,目前这方面的很多结果是通过计算机模拟结合一些纯理论工作得出的.其中不少工作是通过计算材料中原子的位移阈能(Displacement threshold energy,E_d)来研究材料的辐照损伤效应.快速运动的原子,能够导致产生稳定的Frenkel缺陷对,该原子所具有的最小的动能就是它的位移阈能,E_d是表证材料中辐照损伤效应的重要参数.

Mn_2RuZ(Z=Sn,Si)的原子排列和磁状态

日本鹿儿岛大学理工学研究科境田光希等人，对呈现亚铁磁性和铁磁性有序Mn2RuZ（Z=Sn，Si）的一些不同原子排列，进行了第一原理总能量计算，合成了Mn2RuSn和Mn2RuSi，并用X-射线衍射测定晶体结构。

日本东北大学可直接观测ZrPt的极微小区域的原子排列

日本东北大学原子分子材料科学高等研究机构陈明伟教授等人的研究小组，成功地直接观测到非晶态玻璃状物质的局部结构（极微小区域的原子排列）。

规则排列原子提高催化效率

用特殊工艺处理的钻铂合金纳米颗粒具有出色的催化能力 概述：调整原子排列得到的氢燃料电池催化剂不但提高了催化效率，还可以大幅度降低材料的成本。

AFM-III型原子力显微镜在实验教学中的使用

扫描隧道显微镜(MicroNano AFM-Ⅲ型原子力显微镜),简称原子力显微镜,它集STM、AFM接触/非接触/侧向力/轻敲模式于一体,使人们能够通过实验论证,清晰地观察到物质表面的原子排列状态.在实验教学中,让学生通过实际操作,观察和验证量子力学中的隧道效应,真正深入到原子世界,了解原子结构排列的真实图像,对培养学生科研兴趣和创造性思维,使学生对纳米尺度的进一步了解和深入研究具有极其重要的作用.

影响化学热处理中原子扩散的因素—晶体结构与相变(Ⅱ)(续)

2 影响原子扩散的因素一晶体结构与相变 2．1晶粒大小 众所周知，晶界部位晶格畸变大，原子排列凌乱，原子处于高能状态，理应对扩散有利。许多文献都认为原子首先从晶界渗人内部。明克维奇的试验表明，碳在细晶粒的钨中扩散系数比在单晶钨中大3倍，钢中则不然。

研究非晶合金原子结构获突破性进展

在日常生活中人们接触的材料一般有两种，即：晶态材料与非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的晶态规律有序地排列，形成晶体，一般金属或合金均属于晶态材料。

非晶合金原子结构研究获突破性进展

在日常生活中人们接触的材料一般有两种，即：晶态材料与非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的晶态规律有序地排列，形成晶体，一般金属或合金均属于晶态材料。而非晶态材料则是由于超急冷凝固，金属或合金凝固时原子来不及有序排列结晶，而形成一种远离平衡态、结构无序、没有晶态合金的晶粒、晶界存在的刚性固体物质，它具有许多特异物理、化学性质，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等，由于它的性能优异、工艺简单，从20世纪80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点，并在工业界及我们的日常生活中得到了广泛的应用，如非晶合金变压器等。

新金属晶体可无限转变原子形态

美国明尼苏达大学的研究人员研发出一种新型金属晶体——martensite。其是1种由镍和钛混合而成的合金，拥有2种不同的原子排列，且能够在两者之间无缝转换。当被加热或冷却到一定的温度时，组成其结构的原子就会突然重新排列，使材料形状发生改变。

科学家发现新金属结晶可无限转变原子形态

这种金属晶体被称作“martensite”，它拥有两种不同的原子排列，而且能够在两者之间无缝转换。当加热或者降温的时候，它能够数千次的改变形状，而不会出现性能退化。这种金属材料是智能材料家庭的新成员，它们的应用领域包括太空交通工具、电子工业和喷气式发动机等。目前这种材料是由镍和钛的混合而成的合金。

国内外最新科技发现和创新技术成果荟萃

我国科学家首创一种全新的晶体制备方法在传统晶体制备方法中,原子种类、排布方式等需严选才能堆积结合,随着原子数目增加,原子排列逐渐不受控,影响晶体纯度质量。北京大学科研团队在国际上首创一种全新晶体制备方法,让材料如“顶着上方结构往上走”的“顶竹笋”一般生长,可保证每层晶体结构快速生长和均一排布,极大提高晶体结构的可控性。这种“长材料”的新方法有望提升芯片的集成度和算力,为新一代电子和光子集成电路提供新材料。这一突破性成果于7月5日在线发表于《科学》杂志。

3D打印技术造出新型钛合金

新钛合金由两种钛晶体的混合物组成,称为α-钛相和β-钛相,每种钛晶体对应于特定的原子排列。氧气和铁是α-钛相和β-钛相的两种最强大的稳定剂和强化剂,它们丰富而廉价。但研究人员发现,有两个挑战阻碍了通过传统制造工艺开发坚韧的α-β钛氧铁合金。一个挑战是氧气会使钛变脆;另一个挑战是加入铁可能会导致严重的冶金缺陷,形成大块β钛。

电化学催化中的表面微观结构与特殊反应性能

综述以 C1分子的电催化氧化或还原作为探针反应 ,对电催化剂表面微观结构与性能的内在联系和规律进行研究的结果 .从研制不同原子排列结构的金属单晶电极的模型电催化研究 ,到研制不同纳米材料的载体电催化剂的应用研究 ,不仅对 C1分子反应的机理和动力学规律获得了深入认识 ,而且对电催化表面原子排列结构及修饰 ,纳米结构特征及其所引起的特殊电催化性能和异常红外效应等取得了一系列创新的研究结果 ,推动了相关理论和应用的进展 .

GaN光电阴极激活后的光谱响应分析

由于GaN光电阴极的突出性能，其在紫外探测方面有着广泛的应用。文章在超高真空激活系统中，对GaN样品进行了Cs／O激活实验，并分析了激活后反射式的量子效率：在240－350nm的紫外波段内，量子效率约在30％～10％之间，曲线较为平坦，在240rim处达到30％的最大值，与国外结果对比后发现，本文获得的GaN光电阴极量子效率在短波段尚有不足。研究了GaN（0001）表面的原子排列，利用3D模拟了表面原子排列模型，并推测了Cs在其表面的吸附情况。

《无序固体的力学行为》专题序

无论是在自然科学还是社会科学范畴,"有序(order)"是人们相对熟悉并为之追求的一种特殊状态,然而"无序(disorder)"才是物质或社会学体系的普遍状态。但是,对于以电子共有化方式成键的金属材料,这一认知似乎恰恰相反.几千年来,金属材料总是以化学成分和拓扑结构的有序方式呈现在人们面前.直到1960年,一种具有原子排列长程无序的非晶合金在《自然》杂志被首次报道,才使人们重新认识到有序可能不是金属的本征状态.到如今,各类非晶合金大量涌现,几乎涵盖了元素周期表中的所有金属元素.

扫描隧道显微镜在表面化学中的应用

根据隧道效应原理制成的扫描隧道显微镜,是近几年发展起来的一种用于物质表面研究的新仪器.它能够实时地得到在实空间中表面原子排列的图象和有关电子性质,可应用于表面形貌和与表面电子行为有关的物理、化学和生命现象的研究.本文介绍扫描隧道显微镜的基本原理,并结合几个具体实例介绍其在表面化学中的应用.