本文摘要:随着对纳米尺度的解读,我国研究人员开发了一种基于原位透射电子显微镜的可视化技术,这种技术是将原子尺度的结构和理化性质联系起来所必需的,并且可以获得精细而强大的功能。

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随着对纳米尺度的解读,我国研究人员开发了一种基于原位透射电子显微镜的可视化技术,这种技术是将原子尺度的结构和理化性质联系起来所必需的,并且可以获得精细而强大的功能。纳米世界的生活是迅速的,就纳米尺度的基本机制的研究而言,它的发展更快。这个世界是像原子和离子这样只有十亿分之一米大小的粒子的舞蹈。

随着对纳米尺度的解读,我国研究人员开发了一种基于原位透射电镜的可视化技术,可以获得精细而强大的功能,并且需要将原子尺度结构与物理化学性质联系起来。在AIP本周出版的《应用物理模式》杂志上,研究人员解释了他们的发现对新一代科学技术设备的设计和生产的重要性。这项研究具有普遍的应用潜力,从基于电致变色技术的智能窗户到管理能源、信息和环境的新设备。

中科院物理所课题组组长、研究员白解释说,目前,应用于能源、信息、环境等领域的新设备的原子机理是最重要的问题。物理和化学现象中原子过程的动态光学是原位透射电子显微镜的任务。

我们的研究目标之一是解释原子尺度下可用设备的基本原理,另一个目标是探索原子过程中基于原位透射电子显微镜光学的创新设备。在诺贝尔奖透射电子显微镜技术中,电子束取代了传统电子显微镜中使用的电子束,并透过金属样品。

与光学显微镜相比,由于电子的波长较短,入射电子显微镜赋予研究人员更高的分辨率,使他们能够仔细观察更多的信息。Red特别强调结构与性质的关系,这在材料科学中是一个明显的关注点。然而,研究这种关系的制约因素之一是传统方法,其中结构密切相关,性能测量通常是分开的,特别是对于纳米材料。他们的创意在于这些步骤的整合。

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洪还说,在过去的15年里,我们的研究工作主要集中在原位透射电子显微镜的结构和应用上,因此通过透射电子显微镜研究了不同物理因素(包括电学和光学)下的原子尺度性能。特别是,该小组对氧化钨及其产品的一个关键相互变化进行了研究,氧化钨及其产品是最常见的电化学材料之一。通过他们改进的包含电化学电池的透射电子显微镜技术,他们的微观和动态仔细观察显示了动态的详细机理,其中涉及电化学氧化钨纳米线的组成和演化,并在工业上有许多应用。他们研究的一个最有趣的方面是探索离子迁移的过程及其诱发的动态结构变化。

他们发现这些都与电化学性质密切相关,这增强了原位透射电镜光学研究的广泛应用潜力。洪说,新的特点和最重要的科学问题可以通过原位透射电子显微镜来证明。如电驱动水解-还原反应过程,锂离子电池中锂原子的占据位置,机电反应电池中物质的迁移等,都可以通过原位透射电镜仔细观察。

接下来,研究人员将扩展原位透射电子显微镜的原子级光学技术,并将其与超快光谱学相结合。通过这种扩展,高分辨率光学将在空间和时间上都成为可能。

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