Al_(62)Cr_(17.5)Fe_(11)Si_(9.5)合金中的两类一维准晶

一维准晶是介于二维准晶和准晶近似相之间的一种具有一维准周期结构特点的准晶体,其在两个相互垂直的方向具有周期性,而在第三个方向具有准周期性。由于发现一维准晶的合金体系非常有限且基本限于准晶研究前期,因而我们对一维准晶体的晶体结构,尤其是其原子级的结构特点知之甚少。联合利用选区电子衍射及高角度环形暗场-扫描透射电子显微技术,作者在Al_(62)Cr_(17.5)Fe_(11)Si_(9.5)合金中发现了两种一维准晶,并首次在原子级别上研究了一维准晶的结构特点。研究表明,这两种一维准晶沿着相应的十次准晶一个二次轴方向(P方向)的周期分别约为2.98 nm和1.84 nm,其比值为黄金分割数τ。沿伪十次轴方向的高角度环形暗场-扫描透射电子显微像表明,一维准晶在该平面内的周期性主要来源于沿一个方向呈周期分布的直径为2 nm的十边形列。

原位加热电镜技术研究WO_(3)-BiVO_(4)非晶复合薄膜退火相变过程

本文利用原位加热电镜技术和高分辨透射电镜研究了WO_(3)-BiVO_(4)非晶复合薄膜原位退火相变过程。退火过程中,薄膜中的Bi元素逐渐挥发,由于电镜中的高真空缺氧环境,加热到600℃时,形成的结晶相大部分为立方W相,少量的WO_(x)(0<x≤3)、VO_(x)(0<x≤25)和BixVOy(0<x≤1,0<y≤4)氧化物晶相,完全不同于利用脉冲激光沉积方法在充足氧气气氛和600℃条件下生长退火后形成的WO_(3)纳米柱嵌入BiVO_(4)基质中的垂直异质外延结晶复合薄膜。因此,退火气氛和样品的受热方式对薄膜的结晶相变过程有很大影响。

Fe_(3)O_(4)外延薄膜的制备与显微结构表征

本文利用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了Fe_(3)O_(4){001}和{111}两种薄膜。Fe_(3)O_(4){001}薄膜是在SrTiO_(3){001}基片上通过PLD沉积直接生长的(直接生长法),而Fe_(3)O_(4){111}薄膜是通过在SrTiO_(3){111}基片上PLD沉积Fe_(2)O_(3){0001}薄膜后,再通过高温还原反应而获得(还原法)。XRD和XPS的研究结果表明Fe_(3)O_(4){001}和{111}薄膜均为高纯度的单晶薄膜。透射电镜显微结构表征的结果表明,由还原法制备的Fe_(3)O_(4){111}薄膜具有较高的质量,其反相畴界密度比直接生长法制备的Fe_(3)O_(4){001}薄膜降低,主要为夹角是60°或120°的{110}型反相畴界。磁光克尔效应测试的结果表明,还原法制备的Fe_(3)O_(4){111}薄膜具有较小的矫顽力(530 Oe)和较大的饱和磁化强度。

高强度Al⁃Zn⁃Mg⁃Cu合金等通道角挤压后的微观结构研究

等通道角挤压(ECAP)已广泛应用于细化金属和合金的晶粒以改善其机械性能。本文采用透射电子显微镜研究了ECAP前后Al⁃Zn⁃Mg⁃Cu合金的显微组织演变,主要关注合金中晶粒尺寸和析出相的变化。结果表明,ECAP处理前的Al⁃Zn⁃Mg⁃Cu合金晶粒尺寸为微米尺度,经ECAP处理后合金晶粒显著细化,晶粒在形貌上呈现条带状,长度约几微米,宽度为200~500 nm。经ECAP处理后析出相的尺寸和形貌发生了不同的变化,由原始的50~100 nm左右长度明显增大为100~200 nm大小,并明显主要聚集在新产生的晶界及位错交界处,这可能是由于严重的塑性变形产生的高密度位错引起的析出相非均匀形核而导致。

准原位透射电镜样品气体处理系统的研制及应用

环境气氛对材料结构与性能的影响是材料领域关注的重要问题。透射电子显微镜是研究材料微观组织结构的重要仪器,目前通过高成本改造电镜腔室可引入气体,但为保证电镜正常工作和仪器的分辨率,可通入气体种类少,腔室气体压力低;原位气氛样品杆操作难度高、安全系数低、耗材昂贵。本文针对上述问题,研制了一种可以直接插入透射电镜样品杆的气体处理系统及其应用,实现了易于从环境气氛实验向透射电镜观察迁移的准原位功能,它采用不锈钢材质加工而成的真空腔室,可通入更高气压、更多种类的气体,实现样品处理多样化,节省透射电镜使用机时,扩宽了对材料与气体相互作用的研究范围。

兰州大学电镜中心-大型仪器共享平台的建设及核心竞争力

随着中国电子显微学事业在装置购买力、技术和理论领域的快速发展,尤其是冷冻电镜和球差电镜的突起,传统单一功能的电镜室已无法满足当今科研和社会需求,逐渐向特色鲜明功能多样的电镜中心发展。本文以兰州大学电镜中心为例,探讨"创新、协调、开放、共享、服务"型的电镜中心如何自我定位,进行合理布局和结构优化,使有限资源获得最大效益,达到高水平高效率的运转。同时在设备、技术、服务和制度方面突出特色优势,定位核心竞争力,成为世界一流共享服务平台,为高校、地方经济和国家开展原创性基础研究、技术创新、人才引进和培养提供强有力支撑。

不同制样方法下四种豆科植物花粉的扫描电镜观察

本研究采用自然干燥法和DMP(2,2-二甲氧基丙烷)制样法两种方法,分别对渐尖羊蹄甲、铁刀木、洋金凤和云南火索藤四种豆科植物的花粉材料进行干燥处理,然后在扫描电镜下观察并分析花粉形态特征差异。结果表明,DMP制样法比自然干燥法处理的花粉更少变形,且花粉表面和周围具有更少的杂质,整体成像效果更好,更能准确展示花粉的形态特征。

低噪声原子力显微镜测量单元设计

为进一步提高大气下非接触式原子力显微镜(NC-AFM)表征样品形貌的分辨率及纵向检测灵敏度,本文提出了一种基于光偏转检测方法的新型非接触式噪声溯源抑制模型及多级隔振的机械振动噪声主动隔振装置。通过多源噪声抑制系统的设计,实现了实验环境下传递到实验装置的高低频振动由69 nm有效的衰减至0.03 nm以下。结合光偏转理论,系统在大气下的探针检测灵敏度为156.4 mV·nm^(-1)、电压偏转噪声密度为2.24μV/√Hz、偏转噪声密度达到了17.72 fm/√Hz。系统噪声得到有效的抑制,为进一步实验奠定了基础。

医学显微镜在社区空巢老人“医养结合”模式中的运用——评《电子显微镜技术在医学领域的应用》

社会经济不断增长的同时,许多社会问题也在不断出现,例如教育事业发展不均衡、环境污染、留守儿童、空巢老人等。随着我国人口老龄化程度逐渐加重,老年人的养老、医疗护理等问题也逐渐显现,成为影响社会经济发展的重要问题。积极开展社区空巢老人的“医养结合”模式、方法创新探索,可以促进社会医疗卫生事业发展,推动国家和政府相关福利政策出台、实施、调整,助力我国现代化建设事业发展。

原位环境透射电镜研究SnO2纳米线作为K-O2电池空气正极的放电行为

本文使用先进的球差校正环境透射电子显微镜(AC-ETEM)与原位电化学测试平台,在环境透射电镜中以SnO2纳米线作为空气正极,构建起一纳米K-O2金属空气电池,原位观测该电池在氧还原反应(ORR)过程中的微观变化行为。实验结果表明:在ORR过程中,SnO2纳米线首先转化为Sn单质颗粒与K2O;因纳米尺度的Sn单质颗粒具有优异的催化活性,在O2氛围中纳米线的表面生成了大量的KO2。但由于KO2不能稳定存在,会迅速分解成K2O2并释放O2,导致材料发生巨大的体积膨胀。相关实验结果为宏观K-O2电池的设计与改性提供了直观的实验证据。

单晶锗同晶面不同取向对脆塑转变影响的实验研究

单晶锗为各向异性材料,为考察同一晶面不同取向对单晶锗材料脆塑转变的影响,本文以(110)晶面单晶锗片为实验样品,进行了微纳米力学仪器化压入和划入的测量实验及分析,并利用超高分辨热场发射扫描电子显微镜,对实验后的样品表面微观形貌进行了观察。结果表明,单晶锗材料的同一晶面上的不同取向产生裂纹及裂纹的扩展能力不同。在同一晶面上的不同取向进行刻划后的表面质量及脆塑转变效果也不同。以单晶锗片倒角边缘<111>晶向向右为0°正方向,实验涉及165°、45°以及-75°三个取向,在165°方向上最容易产生裂纹且最容易扩展,沿该方向刻划过程脆塑转变临界载荷和临界深度最大;在-75°方向上最不易产生裂纹及扩展,沿该方向刻划过程脆塑转变临界载荷和临界深度也最小。

Mg-Y合金中共轴■孪晶交互的电子显微研究

本文通过TEM 观察,在室温轧制的Mg-10Y( wt.%) 合金中发现了共轴{ 1121} 孪晶变体交互现象。通过模型构建和Schmid 因子分析,对交互位置孪晶不对称生长导致的台阶结构给出了解释。当这种共轴孪晶变体发生交互作用时,在相互作用位置,一个{1121}孪生变体的生长会在另一个孪生变体的两侧引起不同的应力集中,在两孪晶所夹锐角侧,孪晶生长表现出相互促进作用,而在钝角侧则表现为相互抑制,这使得孪晶发生不对称生长,形成阶梯结构。通过衍射分析,确认孪晶交互界面为靠近基体( 1120) 平面的低角度倾斜边界,确定( 1120) 面为此类孪晶交互接触面的惯习面,推断交互面以( 1122)T1 / /( 112 2)T2的形式存在.

利用TEM研究叶蛇纹石晶胞参数随温压条件的变化特征

对不存在特征变质矿物的蛇纹岩进行温压条件的限定是一个难题,因为其中的主要矿物叶蛇纹石可以在约400~700℃,1.0~5.0 GPa以上的温压范围内稳定存在。天然样品观察和高压实验结果都表明,叶蛇纹石的a轴晶胞参数与温度、压力相关,对温度、压力条件具有一定的指示意义。本文使用TEM测量全岩体系(各种化学成分都含有的体系)下通过高压实验得到的叶蛇纹石的晶体结构,与前人在Mg O-SiO_2-H_2O(MSH)体系下高压合成的叶蛇纹石的晶体结构进行对比,探讨全岩体系下叶蛇纹石的a轴晶胞参数对应的m值与温度、压力的相关关系。本次研究表明:(1)叶蛇纹石的m值随着压力的升高而升高;(2)叶蛇纹石中铝含量的升高使得m值往高温方向迁移;(3)温度升高,叶蛇纹石的m值变小,含水量相对升高。

万物生——螨虫卵

图中所见是一片小叶子上的三只螨虫卵。正前方的虫卵发育较为成熟，肢体结构清晰;左上的虫卵尚处于发育早期，看不到明显的组织器官;右上的虫卵正在破壳而出，成为幼虫。这片叶子虽然微小,却为我们展示了螨虫卵从发育到破壳而出的三个瞬间,如此难得的画面在偶然间被捕捉到，难道不足以体现这张照片的可贵之处吗？

锂离子电池正极材料Li[Ni_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)]O_2的制备与显微结构研究

本文通过正交实验探索了影响Li[Ni_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)]O_2材料显微结构和性能的实验因素;利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对所合成样品的微观形貌和显微结构进行表征。结果表明通过改进制备条件,可以合成颗粒尺寸细小、结构完整、结晶性好的Li[Ni_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)]O_2材料,这有助于改善其电化学性能。

基于负染-电镜的Aβ体外聚集表征测试要点分析

本文应用电镜负染色技术,对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)中所涉及的β淀粉样肽(β-amyloid peptide,Aβ)的聚集规律进行了分析。通过对样品的浓度、p H值、温度和时间等设置系列梯度,以及调整负染试剂的种类、浓度和染色时间,优化了Aβ寡聚体样品制备以及电镜观察的最佳条件,获得了清晰的Aβ纤维图像并用以估算纤维长度。实验结果表明:经过六氟异丙醇给予单体化处理,并溶于无水二甲基亚砜(DMSO)的Aβ(100μmol·L^(-1)),在p H7.2的PBS中4℃孵育24 h,Aβ寡聚体形态清晰,且Aβ42寡聚体比Aβ40寡聚体聚集趋势更明显。在p H 8.0的硼酸缓冲液中,Aβ42(40μmol·L^(-1))在37℃孵育72 h后,纤维形成明显;而Aβ纤维样品经过煮沸后再制备负染样品,所得电镜图像更为清晰,便于对纤维长度和结构进一步分析。因此电镜负染色技术,可作为一种快捷,直观的Aβ体外聚集形貌表征的质控方法。

栎黄枯叶蛾触角感器的扫描电镜观察

利用扫描电镜对栎黄枯叶蛾成虫(Trabala vishnou gigantina)触角进行了观察。结果表明:栎黄枯叶蛾雌雄蛾触角上均含有5种感器:毛形感器、刺形感器、鳞形感器、栓锥形感器和Bohm氏鬃毛,其中毛形感器最发达。各种感器在雌、雄蛾触角上类型和分布大体相同,只是在数量上有所不同。该结果可为进一步研究信息素对栎黄枯叶蛾的行为功能提供依据。

TEMlab1.0:基于Matlab的透射电镜衍射花样分析软件包

本文主要介绍了在Matlab环境下编写的用于透射电镜电子衍射花样分析的软件包。此软件包主要包括建立已知物相的结构数据库、已知物相花样的标定和模拟、未知物相布拉菲点阵的推导、孪晶花样的标定、取向关系分析、菊池线分析和找特征平行四边形等功能。满足了电子衍射花样分析时的多方面需求。

先拉伸后轧制纯镍中滑移系与位错结构的关系

对柱状晶纯镍样品先拉伸后冷轧,用透射电镜和扫描电镜表征其位错结构。在拉伸变形时形成的结构在后续的轧制变形后保持或改变取决于当应变路径改变时开动的滑移系是否发生了改变。当开动的滑移系发生变化时,最终的结构由第二应变路径中开动的滑移系所决定。这些结果为支持已发表的滑移系活动与位错结构的关系提供了进一步的证明。

α-Fe_2O_3表面结构的研究

像差校正透射电子显微镜拥有亚埃级的分辨率,并克服了物镜离域效应的影响,可以定量分析复杂氧化物表面的原子结构,如弛豫、缺陷等。本文利用像差校正高分辨透射电镜,结合多片层法像模拟,研究了α-Fe2O3纳米颗粒[0001]带轴下的内部结构和表面结构。结果表明α-Fe2O3[0001]带轴下以O3-Fe4-O3-…方式的(1120)表面终结,表现为非极性表面。