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期刊信息/Journal information
电子显微学报
电子显微学报

张泽

双月刊

1000-6281

dzxwxb@blem.ac.cn

010-82671519

100190

北京中关村北二条13号(北京2724信箱)

电子显微学报/Journal Journal of Chinese Electron Microscopy SocietyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国物理学会主办的学术刊物，主要刊登电子显微学和其他新兴显微学的理论研究、仪器研制生产以及在生命科学、材料科学、纳米科技、医学、金属、地质、化工、半导体等应用方面的学术论文，及时反映我国显微学领域的最新科研成果.面向的读者是从事上述领域的科学工作者，工程技术人员与大专院校师生等. 《电子显微学报》为双月刊，国内外发行，是国家自然科学核心期刊（无线电电子学、电信技术类），中国科学引文数据库（CSCID）和中国学术期刊综合评价数据库的源期刊.《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》全文收录，美国化学文摘CA、俄罗斯文摘杂志AJ收录.
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    纳米金刚石表面向洋葱碳转变的原位电镜研究

    郑少川左铃玲王悦存单智伟...
    129-135页
    查看更多>>摘要：纳米金刚石向一种洋葱状石墨碳结构的转变对其性能改变显著,然而人们在研究这种始于表面的碳结构转变时却往往忽略了纳米金刚石表面不可避免会存在的非晶碳层的影响.本文借助原位环境球差电镜技术,利用电子束辐照和原位热氧化,获得了表面没有非晶碳层的纯净纳米金刚石颗粒,并证实了同样条件下表面含有非晶碳层的纳米金刚石更容易转变为洋葱碳,而表面结晶性好、不含非晶碳的纳米金刚石则更难转变为洋葱碳;此外,当电子束辐照耦合高温加热可以在更低的温度和更短的时间内将纳米金刚石全部转变为洋葱碳.本文的研究结果对抑制纳米金刚石表面石墨化转变提升其稳定性或促进纳米金刚石向洋葱碳转变并提升转变效率均具有一定的指导意义.

    纳米金刚石非晶碳洋葱碳表面结构转变

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    基于零膨胀介孔PbTiO3/石墨烯复合陶瓷的热膨胀系数调控与微纳研究

    国兆一郭晓峰田鹤
    136-145页
    查看更多>>摘要：随着军事和民用技术的快速发展,对航空、户外等领域所用器件在复杂环境下的稳定性提出了更为严格的要求.这些器件经常需要在较大的温度变化范围内工作,而温度变化所带来的材料体积变化是器件结构受损,功能失效的重要原因之一.因此,如航空航天设备中所用的精密结构件不仅需要具有优秀的导电、导热性能,还需要保证其在温度变化过程中具有较低的热膨胀系数.因此,研究制备具有近零膨胀性能的材料便成为解决这些问题的重要方法之一.在本研究中,作者通过改变烧结温度,制备出一系列介孔铁电PbTiO3(PTO)陶瓷,通过测试结果展示了材料的热导率、热膨胀系数与烧结温度的关系.进一步通过三维重构技术(Tomography)与高角度环形暗场像(high angle annular dark field,HAADF),分析了改变烧结温度对于介孔尺寸、分布密度的影响,以及单个介孔表面附近的铁电屏蔽效应影响范围,从而解释了烧结温度的变化与介孔的分布密度、尺寸大小以及热膨胀行为之间的紧密联系.随着烧结温度的降低,介孔对材料铁电屏蔽效应的总区域占比逐渐升高,从而使材料正膨胀系数增大,导致材料表现出近零膨胀.为进一步提高材料的热导率,提升材料的多功能性,将这一材料与石墨烯进行复合,通过改变烧结温度与石墨烯的复合比例,进一步使材料的热膨胀系数趋近于零膨胀,并通过调整烧结温度与复合比例,得到膨胀系数低至 7×10-7℃-1,热导率比单相陶瓷提升约 65%的近零膨胀复合陶瓷.这种材料可以在芯片封装,航天器外壳,通讯设备等材料领域得到进一步广泛应用的空间.

    可调控零膨胀材料介孔材料透射电镜复合材料

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    固溶工艺对镍基单晶高温合金初熔温度的影响

    孙铭王恒喆龙海波毛圣成...
    146-154页
    查看更多>>摘要：固溶处理是消除镍基单晶高温合金凝固偏析的重要手段,而进行固溶处理的前提是具备合适的固溶窗口.随合金的发展,固溶窗口逐渐变窄,从而加大了固溶处理的难度.由于固溶窗口为动态窗口,其上限的初熔温度会随合金内部γ'相及共晶的溶解而提高,因此开展固溶工艺对合金初熔温度影响机制的研究具有重要意义.然而,目前缺乏不同固溶工艺对合金初熔温度影响机制及作用机理的相关研究.本文采用电子显微学为研究手段,对比研究了阶段式和连续式固溶处理对初熔温度的影响规律.研究发现,固溶处理会促进合金的均匀化行为,而均匀化程度随固溶工艺中高温下保温时间的延长而增加;均匀化效果越好的样品,其初熔温度提升更大,但是均匀化效果越好的合金内部也存在较多由"柯肯达尔效应"所诱发形成的固溶微孔.

    镍基单晶高温合金固溶处理初熔温度微观组织

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    Pt/Co/Au多层膜中磁斯格明子的密度调控

    徐琦张宇中胡玥李泽林...
    155-163页
    查看更多>>摘要：磁斯格明子是一种拓扑自旋结构,凭借其尺寸小、结构稳定和驱动电流密度低等特性,有望成为新一代赛道磁存储器件的信息存储单元.在存有磁斯格明子的材料体系中,具有界面 Dzyaloshinskii-Moriya Interaction(DMI)的铁磁多层膜可与现代纳米制造工艺兼容,并且这种铁磁多层膜产生的磁斯格明子在室温下可稳定存在,这为基于磁斯格明子研发的电子器件提供了材料基础.然而磁性多层膜中界面DM相互作用、交换相互作用和偶极相互作用等各种作用之间的竞争,导致了磁斯格明子密度的随机变化,降低了磁斯格明子器件的可控性.因此,系统的研究材料参数对磁斯格明子密度的调控具有重要的意义.本文通过改变磁性层Co层的厚度调控了磁性多层膜中磁斯格明子的密度.实验结果表明,随着Co层厚度的增加,磁斯格明子的密度先增加后减少,其中Co层为2.1 nm时磁斯格明子密度最大.理论计算表明,磁性层厚度的变化会引起磁各向异性的转变和内禀属性DM相互作用的改变,进而影响磁斯格明子密度的变化.

    磁斯格明子球差电镜洛伦兹技术磁性层厚度

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    非平衡Al-Ni-Co合金中十次准晶的结构分析与表征

    罗颖张月颖刘翠秀刘林林...
    164-172页
    查看更多>>摘要：本文主要利用原子分辨的高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)成像技术与选区电子衍射(SAED)技术,对非平衡Al-Ni-Co合金中十次准晶的结构进行了表征,结果表明其基本结构单元除了包含平衡态Al-Ni-Co十次准晶超结构变体中的五次对称原子团,还具有非平衡Al-Ni-Co十次准晶中独有的对称性破缺原子团,是一种新的Al-Ni-Co十次准晶超结构变体.通过用不同的拼砌来描述该准晶结构,发现在急冷状态下对称性破缺原子团的存在导致了相子缺陷的产生,从而破坏了该准晶的长程有序性.通过安曼线和特征相子分析发现,该观察区域内安曼线分布无明显差异,特征相子分布无明显变化,反映出该区域准晶相的线性相子应变是单一的,这与平衡状态下十次准晶相结构特征完全不同.

    Al-Ni-Co非平衡拼砌结构长程生长结构HAADF-STEM

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    三维原子探针的电场结构模拟研究

    李依轩刘俊亮王伟于得洋...
    173-179页
    查看更多>>摘要：本文针对目前世界上被广泛使用的局部电极原子探针的样品及局部电极几何结构,通过有限元方法,结合多物理场仿真技术,研究了局部电极与针状样品的距离z、样品尖端曲率半径ρ、局部电极的入口直径φ、厚度w、开口角度α和入口长度h等参数对样品尖端附近的局部电场的影响.模拟结果表明:当z与φ的取值满足z/φ≥1 时,既能在样品尖端得到较高的蒸发电场强度,又能降低局部电极对离子轨迹的影响;局部电极的厚度w和开口角度α的取值对样品尖端的电场影响较小;增大局部电极入口长度h的值有利于提高样品尖端电场强度;随着原子的蒸发(样品尖端曲率半径ρ增大),为维持原子蒸发所需的电场强度,施加在样品上的电压V与样品尖端的曲率半径ρ成正比,且所需维持的电场强度越高,施加的电压V越大.

    三维原子探针局部电极有限元模拟电场结构离子轨迹

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    水热法制备石墨烯的原子结构演变

    董金帆冯柳杨玉莹张强...
    180-185页
    查看更多>>摘要：本研究通过球差校正透射电镜成像研究了氧化石墨烯还原到石墨烯的微观结构演变,并结合X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱表征验证了还原过程含氧官能团的去除效果.氧化石墨烯的高分辨图像结构高度不均匀,氧化过程引入的氧原子与碳原子结合,破坏了C-C键结构形成sp3 杂化键,使单层氧化石墨烯部分呈无序结构.还原后石墨烯可以清晰看到大范围的蜂窝状单晶结构,表明水热还原方法去除了大量含氧官能团,恢复了大部分共轭π键和碳原子sp2 杂化结构,还原效果明显,碳氧比高达 11.7.

    氧化石墨烯石墨烯水热还原原子结构

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    肾小球血栓性微血管病样改变的超微病理观察

    孙小玲张芳成刘乐肖艺...
    186-189页
    查看更多>>摘要：目的:通过对肾活检标本表现为肾小球血栓性微血管病(thrombotic microangiopathy,TMA)或TMA样改变的电镜观察,分析其超微病理改变特征,为临床准确诊断TMA提供超微病理学依据.方法:回顾性分析了 560例超微结构具有TMA样改变的肾活检标本,根据肾小球毛细血管内皮细胞损伤范围和程度,分为病理特征典型的肾小球TMA样改变组和病理特征不典型的肾小球TMA样改变组;根据是否合并其它肾脏疾病,分为单纯肾小球TMA样改变组和其它肾脏疾病伴发TMA样改变组.结果:560 例标本电镜下均有不同程度的急性和/或慢性内皮损伤的超微病理改变.病理特征典型的肾小球TMA样改变 22 例(3.9%),病理特征不典型的肾小球TMA样改变538 例(96.1%).单纯肾小球TMA样改变 133 例(23.8%),其它肾脏疾病伴发TMA样改变 427 例(76.2%).结论:电镜观察可发现肾小球毛细血管内皮细胞轻微的病理变化,对于病变轻微或不典型肾小球TMA样改变及其它肾脏疾病伴发TMA样改变,电镜检查具有独特优势.

    肾活检TMA电镜超微病理

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    SiC MOSFET栅极氧化层缺陷检测

    龚瑜黄彩清
    190-199页
    查看更多>>摘要：SiC以其耐高压,高频,高温和高功率密度的材料特性,广泛应用于高效电能转换领域.而其栅氧化层可靠性是评价器件可靠性的重要部分.本文根据SIC MOSFET结构特性和栅氧化层缺陷的形成机理,对一批应力筛选实验失效的样品进行研究,提出了一种针对SIC-MOSFET 的栅氧化层缺陷检测方法.方法使用了正面和背面失效EMMI定位了相同缺陷位置,同时利用聚焦离子束分析等方法找到了栅氧化层物理损伤点,对碳化硅晶圆级别异物缺陷完成了成分分析,验证了晶圆级栅极氧化层异物缺陷对于栅氧化层质量和可靠性的影响,对于 SiC MOSFET的早期失效研究有着重要的参考作用.

    碳化硅晶圆缺陷栅氧化层缺陷高温栅偏实验

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    扫描电镜原位激光加热与高温成像研究

    柴松吕俊霞李隆玉张跃飞...
    200-207页
    查看更多>>摘要：扫描电子显微镜(SEM)原位研究材料高温组织与力学性能是近年来材料领域关注的一个重要方向,在扫描电子显微镜内进行原位加热实验可以直接揭示材料微观组织、力学性能与温度之间的关系.然而传统的电流加热方式在样品温度超过 800℃时金属材料会释放出大量热电子,无法获得高质量图像.本研究开发了一种与SEM联用的激光加热台,该加热台使用激光作为加热源,可以对材料进行快速加热以及高分辨原位结构表征.本文详细介绍了激光加热台的设计原理并对加热台温度场进行有限元仿真模拟及分析,以镍基单晶高温合金为例,实现了 1 370℃原位高温成像,验证了该装置的主要功能.

    扫描电子显微镜激光加热台高温成像原位表征

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