球差校正透射电镜技术探究SrTiO_(3)/SrTiO_(3)同质薄膜导电起源

通过脉冲激光沉积方法沿着SrTiO_(3)衬底(001)方向生长了SrTiO_(3)/SrTiO_(3)(001)同质外延薄膜,薄膜退火前为导电状态,在氧气气氛中退火后变为绝缘态。运用环形高角暗场像、环形明场像和能量损失谱等多种先进的球差校正透射电镜技术,从原子尺度分析薄膜表面和界面处的原子占位、电子结构以及氧空位等。研究发现,退火前薄膜表面存在TiO_(x)(1<x<2)重构层,退火后重构层仍然存在,但Ti的价态有所升高。同时,通过原子分辨率的能量损失谱分析对比了退火前后Ti和O的价态变化,发现:退火前薄膜表面和界面附近存在氧空位,薄膜表面的氧空位更多,退火后氧空位消失。因此,对于SrTiO_(3)/SrTiO_(3)同质薄膜来说,薄膜导电的起源主要为薄膜表面和界面附近氧空位的共同作用。

球差校正透射电镜简介

作为大型精密的微结构分析仪器,球差校正透射电镜广泛应用于化学、材料和生物等领域的前沿科学研究。本文介绍了球差校正透射电镜的原理、球差校正透射电镜技术在分析化学晶体结构中的应用,以及对结构化学课程教学的辅助促进作用。

基于FIB-SEM制备尖晶石微米颗粒的球差校正透射电镜样品

针对尖晶石微米颗粒材料,利用聚焦离子束扫描电镜双束系统(FIB-SEM),在传统透射电镜样品制备方法的基础上进行技术性改进,成功制备了高质量的球差校正透射电镜样品。并利用球差校正透射电镜成功观察到了尖晶石颗粒的截面原子结构,为更深入地研究尖晶石材料的结构和性能奠定了基础。

α⁃Cu_(2)Se的显微缺陷结构

本文利用球差校正电镜对Cu_(2)Se低温α相的显微缺陷结构进行精细表征。α⁃Cu_(2)Se呈层状特征,其中Se构成了刚性亚晶格,Cu离子有序填充于{111}c晶面之间形成了交替分布的富Cu层和贫Cu层。层间滑移是导致超结构出现的主要原因。在Cu_(2)Se从高温β相到低温α相的结构转变过程中,由于对称性破缺和Se刚性亚晶格的保留,Cu离子在不同区域的有序性差异使得α⁃Cu_(2)Se中存在大量共格连接的畴结构。实验结果有助于更全面地理解α⁃Cu_(2)Se的显微缺陷结构。

当谈论球差校正透射电镜时,我们在谈论什么?

透射电子显微镜(简称透射电镜)是能够直观分析材料微结构的最重要工具之一。在透射电镜近百年的发展历史中,近些年来球差校正透射电镜的研发与应用乃是最具革命性的发展,不但进一步延伸了通向微观世界之路,更为材料科学的快速发展提供了关键的工具与研究方法。文章通过介绍球差校正透射电镜的原理、优势、应用及发展,来回答“什么是球差校正透射电镜”,“球差校正透射电镜有什么突出作用”,“球差校正透射电镜除了拍原子还能做什么”这三个问题。

Study on corrosion resistance of artificially aged 7075 aluminium alloy by using Cs-corrected STEM

This research studied the mechanism of the corrosion resistance enhancement of artificially aged 7075 aluminium alloy using advanced Cs-corrected scanning transmission electron microscopy(STEM).The corrosion behaviors of artificially aged 7075 aluminium alloys in a 3.5 wt.%NaCl solution were investigated by impedance spectra,equivalent circuit analyses,polarization measurements and immersion tests.The results show that a longer aging treatment leads to better corrosion resistance,which can be attributed to the following microstructural features,as revealed by STEM.The Cu segregation at grain boundaries under over-aged conditions helps retard intergranular corrosion.The Mg(Zn,Cu)_(2) precipitates formed on the surfaces of Al_(18)Mg_(3)(Cr,Mn)_(2) dispersoids effectively insulate the dispersoids as cathodes in corrosion,from the Al matrix.This study demonstrates a potential strategy to design corrosion-resistant alloys achieved by proper alloying and subsequent aging.

镁合金LPSO/SFs结构间{1012}孪晶交汇机制的原子尺度研究

以含长周期堆垛有序(LPSO)结构的Mg-Zn-Y(-Zr)合金为研究对象,运用透射电子显微方法,从原子尺度解析LPSO结构/富含溶质元素堆垛层错(SFs)对{1012}孪晶交汇行为的作用。结果表明:LPSO/SFs与孪晶交截处易形成基面-棱柱面,从而引起孪晶界在LPSO/SFs间弯曲成弓形,孪晶界存在Zn元素偏聚,Y元素偏聚不明显。LPSO/SFs间同轴{1012}孪晶变体交汇,引入基面-基面(BB)界面及柱面-柱面(PP)界面,且在近LPSO/SFs处产生三角形的局部基体结构。LPSO结构形成扭折时,{1012}孪晶在扭折界面单侧形核长大,此处扭折界面转为孪晶界面;残余扭折界面与基体侧孪晶扩展界面相交,在LPSO/SFs近邻处形成三角形的基体结构。LPSO/SFs/TSFs(孪晶层错)间不同孪晶变体形核,以及交汇引入的分割带来的Hall-Petch效应,可提升合金的硬化率。通过调控镁合金LPSO结构的间距和厚度引入不同孪晶变体,可为其优化性能提供新思路。