扫描电子显微学中二次电子发射过程的蒙特卡洛模拟(英文)

利用蒙特卡洛模拟固体中电子散射轨迹的计算方法 ,系统地研究了扫描电镜中二次电子信号的发射过程。该模拟电子与固体相互作用的蒙特卡洛模型包含了级联二次电子产生的过程 ,并且采用光学介电函数方法描述电子的能量损失和相伴随的二次电子激发。由于模拟计算可以给出背散射电子和二次电子的绝对产额 ,以及它们随加速电压和样品的原子序数的变化关系 ,因此可以用于模拟元素衬度和形貌衬度像。还计算得到了关于二次电子产生和发射的其它分布 。

扫描电子显微学及其在纳米技术中的应用

扫描电子显微镜（SEM）不仅是纳米技术中最常用的表征工具，最近也被广泛应用于纳米材料的加工与操纵。本书介绍了SEM技术的基础理论、最新发展及应用领域，是纳米科学与技术领域的科研人员和研究生重要的参考读物。

原子级分散负载催化剂的扫描透射电子显微学研究

球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)因其原子级的空间分辨率和元素解析能力,在纳米功能材料的结构和成分分析中得到广泛使用。扫描透射电子显微镜高角环形暗场像技术(STEM-HAADF)凭借独特的原子序数衬度(Z衬度)和电子通道效应,在负载型纳米催化剂的结构研究中有着显著优势。通过STEM-HAADF成像,研究人员不仅可以直接观测到单个贵金属原子在较轻的载体上的实空间分布,还可以实现对载体表面上不同的负载贵金属物种的统计分析,这为近十年兴起的单原子催化剂研究提供了最重要的结构分析支持。相对于STEM-HAADF成像,基于STEM的X射线能谱(EDS)和电子能量损失谱(EELS)的谱学分析技术则能够在纳米尺度乃至原子尺度提供直接的化学成分或化学价态信息。成像和谱学的结合能够更准确地确定负载的金属原子在基底上的空间构型。进一步将原位电镜技术引入扫描透射电子显微镜内,则可以在时间尺度上探究催化剂在接近工作环境下的结构演化,从而更全面地揭示催化剂化学活性的结构起源与失效机制。本文结合近几年的部分代表性研究成果,简要介绍球差校正STEM技术在原子级分散负载催化剂研究中的应用,并对其在该研究领域的进一步发展进行了展望。

石墨烯的低电压扫描透射电子显微学成像研究

石墨烯由于其独特的物理、化学特性在过去十余年里备受关注。从2010年开始,基于石墨烯的单原子层厚度以及半金属特性,笔者利用石墨烯作为模型体系,探索单原子分辨率的低电压球差校正扫描透射电子显微学(STEM)定量成像分析及电子能量损失谱(EELS)分析技术,进而利用这些低电压STEM技术研究新型二维原子晶体材料的结构和缺陷物理。本文通过回顾和总结笔者在石墨烯的低电压STEM成像方面的工作,希望为今后低电压STEM技术在其他纳米材料体系研究中的应用提供参考。

二维原子晶体的低电压扫描透射电子显微学研究

二维原子晶体材料,如石墨烯和过渡金属硫族化合物等,具有不同于其块体的独特性能,有望在二维半导体器件中得到广泛应用.晶体中的结构缺陷对材料的物理化学性能有直接的影响,因此研究结构缺陷和局域物性之间的关联是当前二维原子晶体研究中的重要内容,需要高空间分辨率的结构研究手段.由于绝大部分二维原子晶体在高能量高剂量的电子束辐照下容易发生结构损伤,利用电子显微方法对二维原子晶体缺陷的研究面临诸多挑战.低电压球差校正扫描透射电子显微(STEM)技术的发展,一个主要目标就是希望在不损伤结构的前提下对二维原子晶体的本征结构缺陷进行研究.在STEM下,多种不同的信号能够被同步采集,包括原子序数衬度高分辨像和电子能量损失谱等,是表征二维原子晶体缺陷的有力工具,不但能对材料的本征结构进行单原子尺度的成像和能谱分析,还能记录材料结构的动态变化.通过调节电子束加速电压和电子辐照剂量,扫描透射电子显微镜也可以作为电子刻蚀二维原子晶体材料的平台,用于加工新型纳米结构以及探索新型二维原子晶体的原位制备.本综述主要以本课题组在石墨烯和二维过渡金属硫族化合物体系的研究为例,介绍低电压扫描透射电子显微学在二维原子晶体材料研究中的实际应用.

2013年全国电子显微学会议及征文通知（第三轮）

2013年全国电子显微学年会于10月19—25日在重庆市召开。本届年会将设立电子显微学及其在材料科学中的应用分会场；球差电子显微学分会场；原位电子显微学分会场；扫描电子显微学＋EBSD分会场；扫描谱学分会场；生命科学分会场。由共聚焦专业委员会组织的第三届全国激光共聚焦显微技术一理论与应用学术交流研讨会将以会中会形式在重庆与年会同期召开。一。

2013年全国电子显微学会议及征文通知（第三轮）

2013年全国电子显微学年会于10月19—25日在重庆市召开。 本届年会将设立电子显微学及其在材料科学中的应用分会场；球差电子显微学分会场；原位电子显微学分会场；扫描电子显微学＋EBSD分会场；扫描谱学分会场；生命科学分会场。由共聚焦专业委员会组织的第三届全国激光共聚焦显微技术一理论与应用学术交流研讨会将以会中会形式在重庆与年会同期召开。

2013年全国电子显微学会议及征文通知(第三轮)

2013年全国电子显微学年会于10月19—25日在重庆市召开。 本届年会将设立电子显微学及其在材料科学中的应用分会场；球差电子显微学分会场；原位电子显微学分会场；扫描电子显微学＋EBSD分会场；扫描谱学分会场；生命科学分会场。由共聚焦专业委员会组织的第三届全国激光共聚焦显微技术一理论与应用学术交流研讨会将以会中会形式在重庆与年会同期召开。

电子光学

O463 97042787高分辨扫描电子显微学=High resolution scanning electron microscopy[刊,中]/陈文雄,徐军,张会珍(北京大学.北京(100871))//现代科学仪器.—1996,

壳与闭壳肌的结合界面研究

本文运用扫描电子显微学方法，研究了贝壳和闭壳肌结合界面的几何特征和联接方式，并据此提出了移植生物陶瓷仿生设计的一些原则．

Mg-Zn-Y合金中W'相与W相的相变研究

Mg-Zn-Y合金中面心立方结构的W'和W相均与二十面体准晶(IQC)相有密切联系,但W'相的结构还存在争议。综合利用电子衍射分析、能谱分析和像差校正扫描透射电子显微术,确定W'相的化学成分为Zn60.1Mg23.9Y16,具有Cd45Sm11型结构,内部存在四面体对称的Friauf多面体原子团簇而非二十面体对称团簇,因此W'相不宜称为IQC相的近似相。利用原位加热透射电子显微术研究发现W'相在683 K可转变为W相。二者具有立方-立方取向关系,且W'/W界面具有良好的外延性。热激活作用下原子的扩散和平移引起W相在W'上外延形核长大。

核壳结构的Cu/NiO和Cu/Cu_(2)O纳米线的等离激元研究

本文对Cu(核)/NiO(壳)和Cu(核)/Cu_(2)O(壳)纳米线的显微结构以及等离激元特征分别进行了研究。在扫描透射电子显微学模式下对两个样品分别进行了电子能量损失谱面扫描,使用不同的能量范围成像可以区分表面等离激元以及体等离激元特征峰的分布区域。研究表明表面等离激元的影响区域超过了纳米线的实际边界。通过测量样品表面等离激元特征峰的衰减距离,发现其最强点均接近纳米线内侧边缘,且和表面形态有关。

机械活化作用对砷黄铁矿酸浸选择性的影响

砷黄铁矿易于用硫酸浸出。借助红外光谱学和扫描电子显微学，对机械活化的硫化物表面进行了浸出前、后变化的研究。对硫化矿物机械活化，导致其表面氧化以及硫酸盐的生成，因此，增加了比表面积和矿物晶体结构的紊乱，这些都会对砷黄铁矿酸浸的动力学和选择性造成影响。

NiCu/Cu多层纳米线微、纳结构及成份研究

采用双脉冲电化学沉积法,以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板制备了NiCu/Cu多层纳米线。利用透射电子显微术研究其微/纳结构和成分。研究结果表明,单根NiCu/Cu纳米线尺寸均匀,平均直径为53 nm,系多晶面心立方(fcc)结构。STEM模式下EDS线扫描和EDS面分布显示多层纳米线呈现NiCu和Cu交替排列组成的多层结构,其NiCu层和Cu层的平均沉积速率分别为5 nm/s和2 nm/s。化学组分测量测定NiCu层原子比为Ni∶Cu=51∶49,Cu层为纯铜。并通过NiCu合金和Cu纳米线元素测定分析、验证了Ni和Cu的含量比例关系。利用HRTEM和CBED深入表征分析了非磁性层尺度小于10 nm的NiCu/Cu纳米线的磁性层、非磁性层和过渡层结构。

低电压STEM-EELS在纳米催化剂结构表征中的应用

低电压球差校正扫描透射电子显微学和电子能量损失谱(STEM-EELS)由于能够有效地避免撞击位移损伤(knock-on damage)和提高电子束与样品的非弹性散射截面,从而在低维纳米催化剂的结构表征方面具有广阔的应用前景。作者以最近在CrNi氧化物和Ni-N-C单原子催化剂上的工作为例,展示利用低电压STEM-EELS表征不同元素不同化合价态在空间上的分布以及在单原子敏感度下进行化学键合的分析。这些基于低加速电压下的STEM-EELS结果为理解纳米催化剂的构效关系提供了更全面的认识以及为材料设计提供了进一步指导。

负载Ni/α-MoC催化剂活性位点的单原子精度STEM-EELS探究

单原子精度的电子能量损失谱是对材料进行原子级精细表征、揭示材料原子尺度结构-物性关系的关键技术,在单原子催化剂等纳米能源材料的表征中具有广阔的应用前景。但长期以来,极差的信噪比限制了单原子电子能量损失谱的广泛应用。本文以负载Ni/α-MoC单原子催化剂为例,展示如何通过优化扫描透射电子显微镜的电子光路以及利用主成分分析法降噪来大幅提高单原子电子能量损失谱的信噪比,进而实现Ni单原子及纳米团簇的原子级化学成像和价态分析。这些单原子电子能量损失谱结果结合其他实验表征的方法以及密度泛函理论计算揭示了Ni/α-MoC催化剂的催化活性中心结构,帮助理解了催化剂的构效关系,也为低原子序数金属原子负载催化剂的表征提供了广泛的借鉴意义。