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透射電子顯微鏡在現(xiàn)代材料研究領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景

閱讀:2136        發(fā)布時間:2021/10/26
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  在透射電子顯微鏡中,搭建nano-lab,原位觀察納米材料在外場,如力、熱、光、電、磁等作用下的行為,對于納米材料研究者已經(jīng)并不陌生。目前,原位電鏡研究進行地如火如荼,并取得了很多令人矚目的成果。今天,就為大家簡單介紹一下原位透射電鏡技術(shù)中的一種——液體環(huán)境透射電鏡(LiquidcellTEM)。
  絕大多數(shù)的液體,包括水和其他有機溶劑,有著較大的飽和蒸氣壓,無法在透射電鏡的高真空環(huán)境中存在,因此在研究液體環(huán)境中納米材料的行為時,需要構(gòu)建液體存放單元,將液體與電鏡中高真空環(huán)境隔離開來,這就需要利用LiquidcellTEM。LiquidcellTEM實際上就是通過微納加工,制作液體存放單元(Liquidcell),然后將它固定在普通樣品桿或者液體樣品桿頭部,放入電鏡進行觀察。
  原位電子顯微術(shù)通過對電鏡中的樣品施加外場刺激使得樣品結(jié)構(gòu)或形貌發(fā)生變化,同時利用透射電鏡來研究樣品變化的機制。這一技術(shù)的發(fā)展使得對靜態(tài)物質(zhì)的電鏡研究發(fā)展到了對物質(zhì)動態(tài)變化的觀察。即使如此,所觀察到的在電鏡真空樣品室中發(fā)生的物質(zhì)變化與自然環(huán)境中的物質(zhì)變化過程可能不盡相同,因為在自然環(huán)境中大部分物理、化學(xué)、和生物過程都發(fā)生在含有氣體或液體的環(huán)境中。環(huán)境電鏡正是為了解決這個問題而設(shè)計,通過對電鏡樣品室抽真空系統(tǒng)的改造或者對電鏡樣品桿的特殊設(shè)計,使得透射電鏡中的樣品可以處于氣體環(huán)境或液體環(huán)境之中。這種電鏡特別適用于與氣-液-固體相互作用及反應(yīng)有關(guān)的物理或化學(xué)過程并能揭示原子層次的反應(yīng)機制,在諸如納米材料生長、催化反應(yīng)、納米電學(xué),納米力學(xué)、以及高溫相變等現(xiàn)代材料研究領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景和*的價值。

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