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同步辐射技术和透射电镜技术以及密度泛函理论相结合的综合表征方法及其应用

Principles and applications of a comprehensive characterization method combining synchrotron radiation technology, transmission electron microscopy, and density functional theory

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同步辐射技术和透射电镜技术是研究材料的重要表征手段,广泛应用于物理、化学、材料、环境与能源等学科的前沿研究领域.这两种技术方法,其物理原理是光子和电子与材料的相互作用,包括光子在材料中的散射与吸收,电子的衍射与能量损失等,从而演化出各种具体表征手段.从物理本质看,基于量子力学的密度泛函理论,其本征函数可以与同步辐射X射线的衍射和透射电镜电子的衍射得到的电荷密度相对应,而其本征值则可以与同步辐射X射线的吸收谱和光电子谱以及透射电镜电子的能量损失谱得到的能级或能带信息相对应.这些对应关系使得这两种技术手段和理论计算方法可以互相验证也可以互相补充,从而对材料的结构和电子信息的分析更为全面细致.本文综述了同步辐射技术和透射电镜技术的进展,通过典型材料表征进行举例说明,这两种技术结合密度泛函理论,能够深入分析功能材料的晶体结构信息以及各种物理化学性能.最后展望了这三种方法相结合的未来发展趋势.

郑金成、王惠琼

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厦门大学物理科学与技术学院物理学系,半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心,福建省半导体材料及应用重点实验室,厦门361005

Department of Physics, Xiamen University Malaysia, Sepang 43900, Malaysia

同步辐射 透射电镜 密度泛函理论

国家自然科学基金国家自然科学基金厦门大学马来西亚分校研究经费厦门大学马来西亚分校研究经费

U1232110U1332105XMUMRF/2019-C3/IORI/0001XMUMRF/2019-C3/IORI/0002

2021

10.1360/SSPMA-2020-0441

中国科学(物理学 力学 天文学)
中国科学院

中国科学(物理学 力学 天文学)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.644
ISSN：1674-7275
年,卷(期)：2021.51(3)
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