透射电子显微学的新进展Ⅱ Z衬度像、亚埃透射电子显微学、像差校正透射电子显微学 被引量：14

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作者 李斗星 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期278-292,共15页

本文综述了原子分辨率的原子序数衬度成像与原位电子能量损失谱分析、亚埃透射电子显微学、像差校正透射电子显微学和材料的微观结构表征与原位性能测试的最新发展和应用。在配置球差校正器、单色器和高能量分辨率过滤器的FEGTEM STEM中... 本文综述了原子分辨率的原子序数衬度成像与原位电子能量损失谱分析、亚埃透射电子显微学、像差校正透射电子显微学和材料的微观结构表征与原位性能测试的最新发展和应用。在配置球差校正器、单色器和高能量分辨率过滤器的FEGTEM STEM中,用相位衬度像 Z衬度成像与原位电子能量损失谱分析方法,在亚埃的空间分辨率和亚电子伏特能量分辨率下,可以研究各种材料的原子尺度界面和缺陷的原子和电子结构、价态、成键和成分等。配置球差校正器后,可明显提高透射电镜的点分辨率,把点分辨率延伸到信息分辨率,同时显著减小衬度离位。随意改变球差系数CS和离焦值Δf,像差校正透射电子显微镜可提供新的成像模式。把特殊的样品杆插入电镜后,可把扫描隧道显微镜(STM)或原子力显微镜(AFM)功能相结合,开展材料的显微结构表征与原位的性能测试,不仅能得到物质的与显微像、成分、衍射有关的信息,同时还可以测量电学、力学性能,也可以研究在外场(温度、应力、电和磁场)作用下材料微观结构演变及结构与性能间的关系。 展开更多

关键词 Z衬度像 亚埃透射电子显微学 像差校正透射电子显微学 显微结构表征 原位性能测试

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像差校正高分辨透射电子显微术及其在表征功能氧化物材料结构及界面中的应用

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作者 米少波 贾春林 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期566-574,共9页

简要介绍基于像差校正高分辨透射电子显微镜的负球差成像技术及其在研究功能氧化物材料原子构型中的应用。在亚埃尺度的空间分辨率下,负球差成像技术不但可以获得高衬度的原子尺度结构像,而且可以在皮米精度测量材料中的原子的相对位移... 简要介绍基于像差校正高分辨透射电子显微镜的负球差成像技术及其在研究功能氧化物材料原子构型中的应用。在亚埃尺度的空间分辨率下,负球差成像技术不但可以获得高衬度的原子尺度结构像,而且可以在皮米精度测量材料中的原子的相对位移,从而精确表征材料结构、晶格缺陷的细微变化及其对材料性能的影响。负球差成像技术为定量解析材料中包含轻原子(例如,氧)在内的精细结构问题提供了有力的手段。重点介绍了负球差成像技术在表征铁电材料电偶极矩、畴结构及畴壁,氧化物异质界面和三维Mg O晶体表面精细结构中的应用。 展开更多

关键词 界面 显微结构 氧化物 像差校正高分辨透射电子显微术 负球差成像术

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体心立方金属铌中小角度晶界分解的原位电子显微学表征 被引量：5

3

作者 江彬彬 杜奎 叶恒强 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期102-106,共5页

本文利用像差校正透射电子显微镜研究了体心立方金属铌中的小角度晶界,并结合原位拉伸实验技术对其在拉伸加载过程中的变形行为进行观察。结果表明,在铌金属中的小角度晶界为非对称倾转晶界,由1/2[111]和1/2[111]两种类型的全位错构成... 本文利用像差校正透射电子显微镜研究了体心立方金属铌中的小角度晶界,并结合原位拉伸实验技术对其在拉伸加载过程中的变形行为进行观察。结果表明,在铌金属中的小角度晶界为非对称倾转晶界,由1/2[111]和1/2[111]两种类型的全位错构成。加载过程中该小角度晶界上的位错向外滑移,并最终导致了小角度晶界的分解消失。 展开更多

关键词 小角度晶界 体心立方金属 原位电子显微学 像差校正透射电子显微学

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基于机器学习的原子识别以及非线性漂移校正

4

作者 黄子扬 刘曦 +5 位作者 王怀远 黄瑞龙 郑赫 赵培丽 贾双凤 王建波 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期662-669,共8页

球差校正扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscope,STEM)是一种重要的微观结构表征手段。然而,由于电子束和样品漂移等问题,极大影响了STEM图像的质量和后续分析。针对上述问题,本文引入机器学习,改进了原子识别... 球差校正扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscope,STEM)是一种重要的微观结构表征手段。然而,由于电子束和样品漂移等问题,极大影响了STEM图像的质量和后续分析。针对上述问题,本文引入机器学习,改进了原子识别的方法,并在此基础上进行了元素分类;另外,针对单张STEM图像,在原子识别的基础上,提出了快速非线性漂移校正的方法,解决了以往漂移校正方法依赖较多数据的问题,此方法适用于辐照敏感材料的漂移校正,显著提高了STEM图像的解析效率。 展开更多

关键词 非线性漂移校正 原子识别 机器学习 透射电子显微学

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BiFeO_(3)⁃NiFe_(2)O_(4)复合多铁薄膜的微观结构及磁电耦合研究

5

作者 王靖辉 陈双杰 +4 位作者 吕晓东 刘嘉琦 唐云龙 朱银莲 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期549-556,共8页

结合透射电子显微镜和多模式原子力显微镜技术,本文探索研究了生长在Nb:SrTiO_(3)上的BiFeO_(3)⁃NiFe_(2)O_(4)复合薄膜的微观结构和磁电耦合性能。衍衬分析和选区电子衍射表明BiFeO_(3)和NiFe_(2)O_(4)在沉积过程中发生相分离并自组装... 结合透射电子显微镜和多模式原子力显微镜技术,本文探索研究了生长在Nb:SrTiO_(3)上的BiFeO_(3)⁃NiFe_(2)O_(4)复合薄膜的微观结构和磁电耦合性能。衍衬分析和选区电子衍射表明BiFeO_(3)和NiFe_(2)O_(4)在沉积过程中发生相分离并自组装外延生长形成纳米复合结构。进一步利用像差校正透射电子显微镜揭示了BiFeO_(3)与NiFe_(2)O_(4)两相间的界面和相分离细节;BiFeO_(3)基体中存在大量的层状缺陷和氧空位片,造成局部晶格膨胀和复杂的极化分布。多模式原子力显微镜测量证明了复合薄膜具有良好的铁电翻转和保持性能,以及较低的漏电流和明显的磁电耦合。本工作呈现了一种自组装复合多铁材料的制备与表征,期望为未来微电子器件设计提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 多铁性复合薄膜 自组装 像差校正电子显微学 磁电耦合

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缓冲层对铁电PbTiO3薄膜微结构的影响 被引量：1

6

作者 刘嘉琦 冯燕朋 +5 位作者 朱银莲 曹毅 刘楠 石彤彤 唐云龙 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期673-679,共7页

缓冲层作为一种调控铁电薄膜畴组态和引入新的微结构的有效手段被广泛采用。本文在大拉应变KTaO3衬底上生长了LaNiO3/PbTiO3多层膜,利用透射电子显微学方法,对该薄膜体系中的缺陷结构及其与铁电畴的交互作用进行了细致地研究。结果表明... 缓冲层作为一种调控铁电薄膜畴组态和引入新的微结构的有效手段被广泛采用。本文在大拉应变KTaO3衬底上生长了LaNiO3/PbTiO3多层膜,利用透射电子显微学方法,对该薄膜体系中的缺陷结构及其与铁电畴的交互作用进行了细致地研究。结果表明,由于巨大的界面失配,LaNiO3层中形成密集的Ruddlesden-Popper型层错,该层错经由LaNiO3/PbTiO3异质界面诱导PbTiO3中形成贯穿型的层状缺陷,这种缺陷的形成对PbTiO3内部畴结构有着一定的影响。利用电子能量损失谱,发现层状缺陷处Ti元素的价态有所降低,可能源于LaNiO3与PbTiO3之间的电荷传递。这一结果揭示了中间缓冲层对PbTiO3薄膜内部微结构产生重要的影响,同时也为铁电畴的调控提供了新的途径。 展开更多

关键词 钛酸铅薄膜 缓冲层 微结构 像差校正透射电子显微学

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Mg-Zn-Y合金中W'相与W相的相变研究 被引量：3

7

作者 刘建方 杨志卿 叶恒强 《电子显微学报》 CAS CSCD 2015年第1期1-6,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 镁合金 二十面体准晶 原位透射电子显微学 像差校正扫描透射电子显微学 相变

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镁合金中位错的高分辨Z衬度成像研究 被引量：7

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作者 杨志卿 胡伟伟 叶恒强 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期481-489,共9页

利用Z衬度成像技术研究了两种耐热镁合金Mg_(97)Zn_1Y_2与Mg_(97)Zn_1Gd_2(at.%)中的位错。塑性变形过程中形成的倾侧晶界上周期性分布的基面〈a〉位错分解形成层错,伴随合金元素在层错上富集可以形成类似长周期堆垛的结构,能够钉扎晶... 利用Z衬度成像技术研究了两种耐热镁合金Mg_(97)Zn_1Y_2与Mg_(97)Zn_1Gd_2(at.%)中的位错。塑性变形过程中形成的倾侧晶界上周期性分布的基面〈a〉位错分解形成层错,伴随合金元素在层错上富集可以形成类似长周期堆垛的结构,能够钉扎晶界并抑制晶界高温软化。随着应变量增加,观察到了基面〈a〉位错与锥面〈c+a〉位错构成的复合倾侧晶界,以及单纯由〈c+a_(60)〉位错或〈c+a_s〉位错重排构成的晶界,表明开动了〈c+a〉锥面滑移系,有利于协调材料变形。合金元素在位错处偏聚形成柯垂尔气团,可以强化材料。热变形过程中Gd元素在Mg基体内位错的张应变区富集形成柯垂尔气团,加速β′-Mg_7Gd柱面析出相的异质形核生长。 展开更多

关键词 位错 柯垂尔气团 铃木偏聚 析出形核 像差校正电子显微学

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铁性氧化物界面应变耦合诱导极化拓扑结构 被引量：4

9

作者 唐云龙 王宇佳 +1 位作者 朱银莲 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期520-527,共8页

结合像差校正透射电子显微术和精密脉冲激光沉积,本文探索研究了生长在GdScO_(3)衬底上的多层铁电PbTiO_(3)/SrTiO_(3)薄膜中应变调控诱导的90°铁弹畴组态。衍衬分析表明薄膜中存在“鱼骨”状90°畴组态。像差校正HAADF⁃STEM... 结合像差校正透射电子显微术和精密脉冲激光沉积,本文探索研究了生长在GdScO_(3)衬底上的多层铁电PbTiO_(3)/SrTiO_(3)薄膜中应变调控诱导的90°铁弹畴组态。衍衬分析表明薄膜中存在“鱼骨”状90°畴组态。像差校正HAADF⁃STEM成像研究发现这些特殊90°畴通过中间超薄全共格SrTiO_(3)层传递弹性应变耦合,在中间SrTiO_(3)层和邻近PbTiO_(3)层中形成巨大的长程非均匀周期性弹性应变分布,从而在相邻PbTiO_(3)层中诱导形成了极化涡旋畴和极化涡旋-反涡旋对极化拓扑结构。 展开更多

关键词 涡旋-反涡旋极化 90°畴 像差校正电子显微学 PbTiO3薄膜

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铁电薄膜中180°荷电畴壁的亚埃尺度结构特性 被引量：4

10

作者 邹敏杰 唐云龙 +2 位作者 冯燕朋 朱银莲 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期468-473,共6页

本文利用透射电子显微术研究了铁电PbTiO_3薄膜中形成的锯齿状头对头180°荷电畴壁。衬度分析表明薄膜中存在高密度的180°畴。像差校正电镜研究发现180°畴壁处晶格转角呈现顺时针和逆时针交替排布,其极化呈头对头分布,且... 本文利用透射电子显微术研究了铁电PbTiO_3薄膜中形成的锯齿状头对头180°荷电畴壁。衬度分析表明薄膜中存在高密度的180°畴。像差校正电镜研究发现180°畴壁处晶格转角呈现顺时针和逆时针交替排布,其极化呈头对头分布,且在180°畴壁处面外晶格受到压缩而面内晶格参数保持不变,进而导致了畴壁处四方度的减小,认为这种畴壁的形成是由表面或界面电荷分布不均匀导致反向c畴在该处形核长大造成。 展开更多

关键词 铁电薄膜 180°畴 像差校正电子显微学 PbTiO_3

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镁合金中位错滑移和形变孪生的交互作用 被引量：2

11

作者 苏虎虎 周信哲 +1 位作者 杨志卿 叶恒强 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期663-672,共10页

利用像差校正扫描透射电子显微术和界面缺陷理论研究了Mg-9.0Gd-3.0Y(wt.%)合金在多向锻造过程中产生的位错滑移、孪生变形以及位错与孪晶界的反应。不论是孤立的基面〈a60〉位错,还是小角晶界处的基面〈a60〉位错,往往具有紧密的位错芯... 利用像差校正扫描透射电子显微术和界面缺陷理论研究了Mg-9.0Gd-3.0Y(wt.%)合金在多向锻造过程中产生的位错滑移、孪生变形以及位错与孪晶界的反应。不论是孤立的基面〈a60〉位错,还是小角晶界处的基面〈a60〉位错,往往具有紧密的位错芯;锥面〈c+a60〉和〈c+as〉位错在基面上分解为扩展位错。溶质原子Gd/Y在合金多向锻造过程中周期性地偏聚在、{1011}{1012}和{1013}孪晶界上。基面滑移和{1012}形变孪生是合金的主要塑性变形模式。位错与{1012}孪晶界的反应可在孪晶界上产生含有残余位错的台阶或凸起,同时释放若干孪生位错,造成孪晶界迁移。实验结果有助于理解在镁合金塑性变形过程中孪晶界原子构型演变、迁移能力以及其对合金塑性变形的影响。 展开更多

关键词 镁合金 位错滑移 孪生变形 变形机制 像差校正电子显微学

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类四方BiFeO_(3)薄膜中新型极化拓扑结构研究 被引量：4

12

作者 陈双杰 唐云龙 +1 位作者 朱银莲 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期424-432,共9页

结合像差校正透射电子显微术和精密脉冲激光沉积技术,本文研究了生长在LaAlO_(3)衬底上的单层铁电BiFe_(3)薄膜中应变调控和缺陷诱导的极化涡旋拓扑畴组态。HAADF⁃STEM成像揭示了薄膜中的层状BiO^(+)面缺陷有助于稳定畴壁面为(100)型的... 结合像差校正透射电子显微术和精密脉冲激光沉积技术,本文研究了生长在LaAlO_(3)衬底上的单层铁电BiFe_(3)薄膜中应变调控和缺陷诱导的极化涡旋拓扑畴组态。HAADF⁃STEM成像揭示了薄膜中的层状BiO^(+)面缺陷有助于稳定畴壁面为(100)型的类180°畴结构,并在这种新型的180°畴壁和LaAlO_(3)界面相交区域诱导形成了半涡旋和极化涡旋拓扑结构。 展开更多

关键词 半涡旋-涡旋 180°畴壁 像差校正电子显微学 类四方BiFeO_(3)薄膜

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序 被引量：1

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作者 张泽 张锦平 秦禄昌 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期I0003-I0003,共1页

电子显微学在二十一世纪第一个十年中得到引人注目的进展，同时电子显微学的地位也与日提升。由于球差校正器和色差校正器的应用，使商业化的透射电子显微镜原子分辨的坐标和质量像均可达0．5埃，更由于纳米材料和新能源材料研究的突飞... 电子显微学在二十一世纪第一个十年中得到引人注目的进展，同时电子显微学的地位也与日提升。由于球差校正器和色差校正器的应用，使商业化的透射电子显微镜原子分辨的坐标和质量像均可达0．5埃，更由于纳米材料和新能源材料研究的突飞猛进，使人们越来越意识到利用电子显微镜对材料在纳米及原子尺度上进行结构表征，对深人理解现代材料优异性能的重要性。正是这些重大需求的推动，使中国的电镜领域也以每年新安装上百台的速度迅猛发展，新加人到电镜行业的工作者数以千计，他们不仅活跃在科技教育界，而且深入于企业、环保、食品等行业以及计量、公安等事业部门。 展开更多

关键词 透射电子显微镜 电子显微学 球差校正器 新能源材料 纳米材料 原子分辨 结构表征 原子尺度

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出射波重构算法比较研究 被引量：1

14

作者 孙康 李学晨 于荣 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期571-580,共10页

随着电子显微学的发展,电子显微镜逐渐成为现代材料学研究的核心表征手段之一。为了获得更高的分辨率和更精确的原子位置,主要有硬件改进和数字图像重构两个途径,本研究所关注的基于系列欠焦的电子出射波重构算法即属于数字图像重构方... 随着电子显微学的发展,电子显微镜逐渐成为现代材料学研究的核心表征手段之一。为了获得更高的分辨率和更精确的原子位置,主要有硬件改进和数字图像重构两个途径,本研究所关注的基于系列欠焦的电子出射波重构算法即属于数字图像重构方法中较为重要的一类方法。本研究对几种重要算法的原理和效果进行了讨论和比较。模拟实验结果表明,抛物面算法的重构质量最差,最大似然算法和迭代波函数重构算法的重构质量相近,但后者的重构效率远高于前者。在照片高噪声或非周期性边界条件等复杂场景下,最大似然算法的鲁棒性更好,更适用于精细结构的分析。 展开更多

关键词 出射波重构 像差校正电镜 定量电子显微学

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