表面科學是上世紀60年代後期發展起來的一門學科,目前已經成為國際上最為活躍的學科之一。材料表面的成分、結構、化學狀態等與內部有明顯的不同,而表面特性對材料的物理、化學等性能影響很大。隨著我國新材料領域研究的深入,表面分析技術也日益發揮其重要的作用。當前,全球已經開發了數十種常用的表面分析技術,如X射線光電子能譜(XPS)、二次離子質譜(SIMS)、掃描探針顯微鏡(SPM)、輝光放電光譜(GDS)、俄歇電子能譜(AES)等。
為了積極推動表面分析科學與應用技術的快速發展,加強同行之間交流合作,展示表面分析技術在新材料研究中的進展,5月20日,儀器信息網聯手國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心、中國分析測試協會高校分析測試分會舉辦「第三屆表面分析技術應用論壇——表面分析技術在新材料研究中的應用」網絡主題研討會,七位專家就相關的研究領域分享了高質量的報告。
此次應用研討會內容立足表面分析技術在新材料研究中的應用,既有某一課題的科研進展綜述,也有某一方向的研究成果分享、最新標準解讀,以及相關儀器使用介紹等。組織方希望通過此次表面分析技術應用論壇的平臺,讓與會者深入交流,共同提升理論與技術水平, 促進表面分析科學研究隊伍的壯大。本次會議由國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心副主任、清華大學分析表面分析室主任、高級工程師姚文清主持。
國家大型科學儀器中心-北京電子能譜中心副主任、清華大學分析表面分析室主任、高級工程師姚文清
清華大學張強教授主要從事能源材料研究,尤其是在金屬鋰、鋰硫電池和電催化方面開展了一系列的工作。本次報告中,他從能源存儲與轉化的新機遇講起,針對工作金屬鋰界面上的SEI(界面層),以及如何獲得穩定的SEI,如何誘導金屬鋰均勻沉積等多個話題給大家介紹了其所開展的研究工作。報告題目:《The Working Surface of Li Metal Anode in Safe Batteries》。
計量、標準、合格評定(檢測和認證認可)對人類社會進步和工業發展發揮著不可或缺的基礎性作用,2006年聯合國與國際標準化組織(ISO)正式明確「計量、標準化、合格評定」為國家質量基礎(National Quality Infrastructure,簡稱 NQI)的三大構成要素。石墨烯由於其獨特的性能使其成為代表性的新材料而受到各國政府的產業支持。中國計量科學研究院任玲玲研究員在簡要回顧計量、標準的基礎上,重點介紹針對急需有序規範發展的石墨烯粉體材料開展的NQI技術研究及成果實施。報告題目:《石墨烯粉體材料計量、標準及合格評定全鏈條實施》。
X射線光電子能譜(XPS)是表面分析領域中的一種嶄新的分析技術,通過測量固體表面約10個納米層左右被激發出光電子的動能,進而對固體樣品表面的元素成分進行定性、定量或半定量及價態分析。XPS作為一種分析各種材料表面的重要工具,目前廣泛應用於與材料相關的基礎科學和應用科學領域,包括各種催化材料、納米材料、高分子材料、薄膜材料、新型光電材料、金屬以及半導體等表面性能研究。島津宋玉婷博士介紹了XPS的技術特點及應用案例。報告視頻精彩回放:《X射線光電子能譜最新應用進展》
以氮化鎵和砷化鎵為代表的III-V族化合物,都是直接帶隙半導體材料,通過摻雜或能帶設計可以調控光電等物理特性,在光電領域具有獨特優勢。表面分析技術常被用於研究半導體材料及器件性能,分析表面形貌、組分、化學態、結構及能帶等信息。本次報告,中國科學院半導體研究所趙麗霞研究員介紹了幾個利用表面分析技術在研究III-V半導體光電材料和器件的典型工作。報告題目:《表面分析技術在III-V族半導體光電材料器件中的應用》。
掃描隧道顯微鏡是當前表面物理和化學研究的重要實驗設備。掃描隧道顯微鏡的基本原理是基於量子力學的隧穿效應,隧穿電流與隧穿結的高度靈敏性使掃描隧道顯微鏡具有原子級的空間分辨能力。掃描隧道顯微鏡的主要功能包括表面形貌成像、表面電子態密度測量、及原子分子操縱。中科院物理研究所陸興華研究員的報告通過幾個典型應用來展示掃描隧道顯微鏡的這些基本功能,並對掃描隧道顯微鏡技術的未來發展方向作了簡單的介紹。報告視頻精彩回放:《掃描隧道顯微鏡技術》。
飛行時間二次離子質譜(TOF-SIMS)能以極高的靈敏度(ppm~ppb)探測到包括H在內的所有元素及其化合物信息,被譽為是一種普適的分析技術。清華大學分析中心李展平博士的報告介紹了TOF-SIMS的基本原理、技術特點,以及它在環境等各種領域的應用。 報告視頻精彩回放:《飛行時間二次離子質譜分析技術及其應用》。
三氧化鉬是一種用途廣泛的材料,在催化、抗菌等領域內有獨特的應用。MoO3@SiO2是常見三氧化鉬的使用形態,幾十年來已經用不少方法進行過很多研究。北京化工大學程斌分享了其實驗室對MoO3@SiO2的最近研究方法與結果。報告視頻精彩回放:《氧化鉬在MoO3@SiO2上分布的研究》
雖然會議已經結束,但是精彩仍在繼續,儀器信息網已經將部分報告老師的現場講座視頻上傳到儀器信息網網絡講堂,想要重複學習或者沒機會參與會議直播的網友,可以點擊報告視頻精彩回放進行學習與分享。