2020年全國電子顯微學學術年會材料表徵分會場集錦_資訊中心_儀器...

中國電子顯微鏡學會、儀器信息網聯合報導：2020年11月22日，「2020年全國電子顯微學學術年會」在成都市新希望皇冠假日酒店盛大開幕。為期三天的大會吸引了來自大專院校、科研院所、企事業單位等電子顯微學領域的專家學者千餘人參會。

繼大會報告後，十個分會場同時上演。電子顯微學技術是探索微觀世界，揭示科學奧秘的重要手段，因此廣泛應用於材料學和生命科學等領域。其中，第一分會場「顯微學理論、技術與儀器發展」、第六分會場「掃描探針顯微學表徵分會場（STM/AFM）」和第七分會場「掃描電子顯微鏡（EBSD）表徵分會場」等電子顯微學儀器技術相關會場吸引了相關領域與會者的熱烈關注。以下為部分精彩報告摘要。

報告人：曾毅 研究員（中國科學院上海矽酸鹽研究所）

報告題目：電子背散射衍射儀花樣中心位置的確定和取向的計算

電子束入射點的坐標是進行晶面夾角、晶體取向等一切計算的核心！定位電子束入射點，是完成花樣標定、實驗設備自主研發的關鍵之一。而EBSD花樣對應的電子束入射點無法像選區電子衍射花樣一樣直接區分得到。以往研究通過移動鏡頭圖形放大的方法，分別計算花樣中心坐標和探測器距離，實現入射點定位。但不論是計算花樣中心坐標還是探測器距離，都需要準確的菊池極坐標。而傳統Hough變換確定菊池帶中心線來定位菊池極的方法難以實現菊池極的準確定位，導致花樣中心坐標和探測器距離計算結果存在一定偏差。同時，利用鏡頭移動前後菊池極連線長度的改變量來計算DD值時，得到的探測器距離值單位為毫米。DD值與花樣中心坐標單位不統一導致所得入射點坐標需進行單位換算才能用於後續計算。想要基於移動鏡頭圖形放大的方法實現電子束入射點的準確定位，並得到能夠用於計算的入射點坐標，就一定要解決目前存在的這兩個問題。曾毅團隊基於移動鏡頭圖形放大的方法，結合灰度梯度檢測得到的亞像素精度的菊池極坐標，實現了電子束入射點坐標的準確定位；根據電子束、樣品臺和鏡頭間幾何位置關係的變化建立了入射點坐標隨電子束移動的變化關係。結果表明，菊池極的選擇對取向值有很大的影響。

 

報告人：施奇偉 講師（上海交通大學）

報告題目：集成配準EBSD標定算法及其應用

EBSD的原理主要基於背散射電子衍射和布拉格方程。常用的EBSD標定算法為Hough變換，新興的EBSD標定算法有機器學習法、字典法、球形標定法等。報告中，施偉奇介紹了一種新標定方法：集成配準法（IDIC）。據介紹，集成配準法基於EBSD幾何投影關係，分析晶向和PC值對圖片的影響。全局集成配準和牛頓算法可最優化實驗圖片和模擬圖片之差，具有高精度（晶向誤差÷5，可用低像素圖片分析GND）、高速度（1-30s單張圖片）、測量參數多（可得PC值，轉化為樣品表明粗糙度）、易微調（計算參數的數量可根據實際，靈活修改）和易實現的特點。未來，集成配準法還可用於測量粗糙度，利用高精度的晶向角研究晶體材料的變形機理等。

 

報告人：孫金釗 博士（山東理工大學）

報告題目：網籃組織Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr兩相再結晶交互作用

塑性變形連接技術允許一定塑性形變的發生，加速空洞閉合過程，而網籃組織的高溫蠕變性能好、兩相界面滿足BurgerOR、變體選擇多。結合網籃組織鈦合金和塑性變形連接技術能夠製造高性能輕量化空心構件。基於此，孫金釗團隊對網籃組織Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr兩相再結晶交互作用進行了研究。結果表明，α相的主要動態再結晶方式為幾何動態再結晶（GDRX）機制和轉動再結晶（RRX）機制；隨著變形應變速率的降低，幾何動態再結晶機制的作用有所減弱而轉動再結晶機制的作用逐漸增強；β相的主要再結晶方式為經典連續動態再結晶機制，局部存在轉動再結晶機制；再較高應變速率下變形時Ti17合金髮生非穩態流動導致的局部協調變形，局部α相晶粒基面垂直於壓縮軸方向的區域α相球化程度和β相再結晶程度要明顯低於局部α相晶粒基面傾向平行於壓縮軸方向的區域。

 

報告人：王晉 博士（浙江大學）

報告題目：掃描電鏡的原位高溫測試儀器開發與產業化

傳統的高溫測試方法看到的是結果，推測的是本質，存在「變質」的可能，其根本原因是實驗手段的限制，內外分立，分時獨立，難以獲得材料實時、動態的微觀結構演變與性能的對應關係。基於此，王晉團隊開發了SEM原位高溫力學測試儀器。報告中，王晉詳細介紹了SEM原位高溫力學測試儀器的拉伸臺、加熱器、熱成像、溫度校準、力學性能校準、夾具和樣品、SE和EBSD分析模式、系統集成、軟體設計等。報告最後，王晉就相關案例進行了展示。為了推動中國材料的研發水平，落實科技成果轉化，在浙江省科創新材料研究院的支持和孵化下，2019年3月成立了浙江省祺躍科技有限公司，並對以上成果在桐廬進行落地轉化。

 

報告人：徐先東 教授（湖南大學）

報告題目：高熵合金中退火硬化現象的微觀組織起源的研究

高熵合金（high-entropy alloys）是一類通過調製結構有序金屬材料中的「熵」和「化學無序（chemical disorder）」兩個參量來實現的一種全新的合金材料。高熵合金在國內外具有重要的研究價值和廣闊的應用前景。然而，高熵合金領域目前還存在諸多亟待解決的科學問題。針對於此，徐先東團隊為探討退火硬化效應的微觀結構和溶質效應對硬化退火效應的影響，研究了高熵合金中退火硬化現象的微觀結構組織起源。據介紹，退火硬化可以通過形成穩定的位錯子結構來解釋，稀鋁添加引起的軟化可以用增加的位錯滑移來解釋，這會導致形成餅狀位錯亞結構。

 

報告人：曹克誠 助理教授（上海科技大學）

報告題目：使用像差校正投射電子顯微鏡激勵和觀察原子尺度的化學反應

球差校正透射電鏡隨著納米材料的興起而進入普通研究者的視野。超高的解析度配合諸多的分析組件使ACTEM成為深入研究納米世界不可或缺的利器。基於此，曹克誠研究員使用像差校正透射電子顯微鏡激勵和觀察原子尺度的化學反應。據介紹，通過前沿設備球差校正TITAN TEN和球差色差校正SALVE TEM，使用TEM中的電子束在原子尺度同時激發和觀察化學反應，可探索金屬催化機理、發現金屬雙原子分子、揭示金屬成核機理等。

 

報告人：李紹春 教授（南京大學）

報告題目：單層α相銻烯的範德瓦爾斯外延和界面調控

銻（Sb）與磷（P）同屬於第五主族元素，α相的銻具有與黑磷完全相同的結構，而且被認為更加穩定。然而，自然界中並不存在α相的銻單晶，很難通過機械剝離的方法獲得相應的單層。針對於此，李紹春課題組已探索出製備高質量α相單層銻烯的外延方法，並證明了在空氣中可以穩定存在。報告中，李紹春詳細介紹了金屬型的外延單層α相銻烯、半導體型的外延單層α相銻烯和單層α相銻烯的外延生長機制。

 

報告人：李坊森 副研究員（中科院蘇州納米所）

報告題目：MoTe2一維金屬疇界中的電荷密度波研究

從上世紀50年代起，一維體系的低能激發行為引起了理論物理學家的廣泛關注。一維體系中電子之間的相互作用使得單電子激發失效而表現出集體激發行為，導致自旋-電荷分離現象，即帶有自旋的準粒子和帶有電荷的準粒子的傳播速度不一致，其低能激發行為通常可以用Tomonaga-Luttinger液體（TLL）理論很好地解釋。李坊森團隊基於單原子層過渡金屬硫族化合物製造出一種一維金屬導線，揭示了受限體系的電子集體激發和電荷周期性調製規律。研究團隊在該體系中首次實現了一維Peierls型電荷密度波（Charge Density Wave, CDW）原子尺度的直接觀測，發現了周期性的原子晶格畸變和清晰的U型CDW能隙，提出了一種研究一維體系電荷調製內在物理機制的新方法，對低維材料體系的量子效應和拓撲物態研究具有重要意義。

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