透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)具有超高的空间分辨率,是化学、材料科学、物理学、生物科学等领域最重要的研究手段之一.影响TEM空间分辨率的因素众多,不仅包括电镜自身结构和成像原理等,还有样品性质等原因.为...透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)具有超高的空间分辨率,是化学、材料科学、物理学、生物科学等领域最重要的研究手段之一.影响TEM空间分辨率的因素众多,不仅包括电镜自身结构和成像原理等,还有样品性质等原因.为系统且全面地了解TEM分辨率的涵义、原理与应用,本文通过回顾TEM空间分辨率的发展历史,从理论上厘清了TEM空间分辨率的概念、物理涵义、影响因素和适用范围;从电镜装置角度,分别概述了电子枪、磁透镜、图像探测器和电镜内外部环境对空间分辨率的影响规律,以及单色器、像差校正器和新型图像探测器的发展现状;从实际应用角度,重点介绍了样品过厚、电子束损伤、积碳和原子振动等降低空间分辨率的作用机理及解决途径.本文可为非电子显微学研究者们正确使用TEM提供参考.展开更多
用高分辨透射电子显微技术(high resolution transmission electron microscopy,HRTEM)和选区电子衍射(selected area electron diffraction,SAED)技术对具有A位复合钙钛矿结构的0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3(BNT)–0.06BaTiO3(BNBT6)陶瓷的显...用高分辨透射电子显微技术(high resolution transmission electron microscopy,HRTEM)和选区电子衍射(selected area electron diffraction,SAED)技术对具有A位复合钙钛矿结构的0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3(BNT)–0.06BaTiO3(BNBT6)陶瓷的显微结构进行了深入研究。沿[001],[011]和[111]3个晶带轴方向的SAED花样分析结果表明:A位Bi3+和Na+可以形成2种不同的有序结构——1/2{110}和1/2{111}超结构。据此,建立了BNT的1/2{110}和1/2{111}有序结构模型,其中1/2{110}型有序是由Bi3+层和Na+层沿[110]方向交替排列而形成,1/2{111}型有序是由Bi3+层和Na+层沿[111]方向交替排列而形成。利用多层法,通过计算机模拟了1/2{111}有序结构沿[001],[011]和[111]3个方向的HRTEM像,与实验拍摄的HRTEM像对照,验证了所建立的1/2{111}有序结构模型的正确性。同时,采用快速Fourier变换(fast Fourier transformation,FFT)技术,由1/2(330)和1/2(330)超晶格反射斑点获得的一维晶格像,揭示了沿[110]方向局部Bi3+层和Na+层扭曲导致的位错和反相畴界(anti-phase boundary,APB),APB的存在表明结构中存在着Bi3+层和Na+层沿[110]方向的交替排列,证实BNBT6中存在着1/2{110}有序结构。BNBT6有序结构的HRTEM研究表明:A位Bi3+和Na+的化学有序是导致超晶格反射的主要原因。展开更多
高分辨透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)原位实验是在纳米乃至皮米尺度上实时研究物质在不同场环境中的原子和电子结构变化、探寻材料在使役条件下性能根源的一类实验研究方法,在基础科学探索与产业技术研发的源...高分辨透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)原位实验是在纳米乃至皮米尺度上实时研究物质在不同场环境中的原子和电子结构变化、探寻材料在使役条件下性能根源的一类实验研究方法,在基础科学探索与产业技术研发的源头创新中起着不可或缺的作用.本文详细介绍了高分辨透射电镜原位实验研究的技术原理以及应用进展.按照原位电镜实验实现手段进行分类,概述原位电子束照射、环境透射电镜、四维超快电镜、原位加热、加电、力学、光学、液体、气体样品杆等各类高分辨原位电镜实验的实验技术、原理以及应用的最新进展.随着技术的进步,高分辨原位电镜实验正向着芯片化、复合化和定量化的方向发展,而目前所遇到的电子束、磁场的干扰以及成像速度问题相信在不远的将来会得到解决.展开更多
美国Hillsboro的FEI公司新近制造成功了据说是当前世界上分辨能力最高的扫描／透射电子显微镜，该显微镜是在美国政府部门（U．S．Department of Energy’s Office of Basic Energy Sciences）资助的一项数百万美元的显微镜研制项目，...美国Hillsboro的FEI公司新近制造成功了据说是当前世界上分辨能力最高的扫描／透射电子显微镜，该显微镜是在美国政府部门（U．S．Department of Energy’s Office of Basic Energy Sciences）资助的一项数百万美元的显微镜研制项目，通过这种显微镜能够直接观察和分析大约为碳原子直径1／3大小（即0．5A）尺寸的纳米结构。在这一研究开发项目中，展开更多
文摘透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)具有超高的空间分辨率,是化学、材料科学、物理学、生物科学等领域最重要的研究手段之一.影响TEM空间分辨率的因素众多,不仅包括电镜自身结构和成像原理等,还有样品性质等原因.为系统且全面地了解TEM分辨率的涵义、原理与应用,本文通过回顾TEM空间分辨率的发展历史,从理论上厘清了TEM空间分辨率的概念、物理涵义、影响因素和适用范围;从电镜装置角度,分别概述了电子枪、磁透镜、图像探测器和电镜内外部环境对空间分辨率的影响规律,以及单色器、像差校正器和新型图像探测器的发展现状;从实际应用角度,重点介绍了样品过厚、电子束损伤、积碳和原子振动等降低空间分辨率的作用机理及解决途径.本文可为非电子显微学研究者们正确使用TEM提供参考.
文摘用高分辨透射电子显微技术(high resolution transmission electron microscopy,HRTEM)和选区电子衍射(selected area electron diffraction,SAED)技术对具有A位复合钙钛矿结构的0.94(Na1/2Bi1/2)TiO3(BNT)–0.06BaTiO3(BNBT6)陶瓷的显微结构进行了深入研究。沿[001],[011]和[111]3个晶带轴方向的SAED花样分析结果表明:A位Bi3+和Na+可以形成2种不同的有序结构——1/2{110}和1/2{111}超结构。据此,建立了BNT的1/2{110}和1/2{111}有序结构模型,其中1/2{110}型有序是由Bi3+层和Na+层沿[110]方向交替排列而形成,1/2{111}型有序是由Bi3+层和Na+层沿[111]方向交替排列而形成。利用多层法,通过计算机模拟了1/2{111}有序结构沿[001],[011]和[111]3个方向的HRTEM像,与实验拍摄的HRTEM像对照,验证了所建立的1/2{111}有序结构模型的正确性。同时,采用快速Fourier变换(fast Fourier transformation,FFT)技术,由1/2(330)和1/2(330)超晶格反射斑点获得的一维晶格像,揭示了沿[110]方向局部Bi3+层和Na+层扭曲导致的位错和反相畴界(anti-phase boundary,APB),APB的存在表明结构中存在着Bi3+层和Na+层沿[110]方向的交替排列,证实BNBT6中存在着1/2{110}有序结构。BNBT6有序结构的HRTEM研究表明:A位Bi3+和Na+的化学有序是导致超晶格反射的主要原因。
文摘高分辨透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)原位实验是在纳米乃至皮米尺度上实时研究物质在不同场环境中的原子和电子结构变化、探寻材料在使役条件下性能根源的一类实验研究方法,在基础科学探索与产业技术研发的源头创新中起着不可或缺的作用.本文详细介绍了高分辨透射电镜原位实验研究的技术原理以及应用进展.按照原位电镜实验实现手段进行分类,概述原位电子束照射、环境透射电镜、四维超快电镜、原位加热、加电、力学、光学、液体、气体样品杆等各类高分辨原位电镜实验的实验技术、原理以及应用的最新进展.随着技术的进步,高分辨原位电镜实验正向着芯片化、复合化和定量化的方向发展,而目前所遇到的电子束、磁场的干扰以及成像速度问题相信在不远的将来会得到解决.
文摘美国Hillsboro的FEI公司新近制造成功了据说是当前世界上分辨能力最高的扫描／透射电子显微镜，该显微镜是在美国政府部门（U．S．Department of Energy’s Office of Basic Energy Sciences）资助的一项数百万美元的显微镜研制项目，通过这种显微镜能够直接观察和分析大约为碳原子直径1／3大小（即0．5A）尺寸的纳米结构。在这一研究开发项目中，
