我国学者借助?sh)子昑־镜在皮米度_量表面l构上取得重要进?/span>
2016-5-4 来源:中国聚合物网 点击?/span>
关键词：?sh)子昑־?/a> 皮米度
北京大学“电(sh)子显微镜与电(sh)子光学实验室”的“青q千人”计划研I员高鹏与日本、台湄合作者通过Z高空间分辨率(45皮米,目前最高纪?的定量环形明场像技术（ABFQ发玎ͼ钛酸锆铅QPbZr0.2Ti0.8O3Q铁?sh)薄膜表面存在异常的原子重构。铁?sh)薄膜的表面l构寚w甉|据存储、传感、表面化学等应用都有很重要的影响。但是在此之前，׃~Z有效的表征手D|研究q些l缘复杂氧化物的表面物性，Z寚w甉|料的表面原子l构知之甚少。高鹏研I员q去几年在美国、日本一直从事基于图像定量化分析、原位动力学探测{先q电(sh)子显微学技术来研究铁电(sh)材料的缺L构和铁电(sh)畴翻转的动力学过E。他与合作者曾pȝ地报道过界面对畴的成核效应【Nat. Commun. 2Q?91 (2011)QScience 334Q?68 (2011)】、缺陷与畴壁的相互作用【Nat. Commun. 4Q?791 (2013)QNat. Commun. 5Q?801 (2014)】、畴的稳定性【Adv.Mater. 24Q?106 (2012)】等?/span>
他们最新的研究成果是通过利用环Ş明场成像技术在皮米Q?.001U米Q尺度上_量阴、阳d之间的键长来计算表面l构的细微畸变（图一Q。研I表明，在不同极化取向的铁电(sh)畴中QPbZr0.2Ti0.8O3的表面原子结构完全不一P在表面薄层中可以存在“铁甉|层”和高能的带늕壁。这些发Cؓ铁电(sh)薄膜、铁?sh)陶瓗铁?sh)表面催化等应用提供了非帔R要的信息。同Ӟ发展h的基于环形明场像技术定量测量绝~氧化物表面l构的方法将极大地提高h们对q些复杂功能氧化物材料物性的认知。该研究成果q期发表于《自?通讯》上【Nat. Commun. 7Q?1318 (2016)】，高鹏研究员ؓ论文的第一作者和共同通讯作者。上q研I得C北京大学?sh)子昑־镜实验室、中l部“青q千人”计划?011协同创新中心、自然科学基金等目l费的资助?/span>
q理学院俞大鹏院士领导的北京大学“电(sh)子光学与?sh)子昑־镜实验室”——校U大型公׃?ni)A器^台在2015q底增置了两台国际上q今最先进的球差矫正透射?sh)?图二)QNion公司的配|单色A的U-HERMES200Q能量分辨率8meVQ和FEI公司的双球差矫正的Titan Cubed Themis G2 300Q空间分辨率60pmQ。与此同Ӟ俞大鹏院士也U极在国际上招募青年才俊Q重点发展电(sh)子显微学新技术在材料U学斚w的应用，q一步提高大型高端A器的理水^、提升电(sh)镜^台服务效率和质量?/span>
图一 (a)环Ş明场像的PbZr0.2Ti0.8O3薄膜的表面结构?b)极化向下的畴的表面结构。Pb-O键长在表面附q的变化势Q表明表面附q存在铁甉|层和180度的带电(sh)畴壁?(c)极化向上的畴的表面结构。Pb-O键长在表面附q的演化表明不存在明昄表面重构?d)极化q于表面的畴的表面l构。Pb-O键长在表面附q的演化Q表明表面附q存在铁甉|层和90度的带电(sh)畴壁?/span>
图二 北京大学?sh)镜实验室新购置的两台球差矫正透射?sh)镜。（aQFEI的双球差矫正?sh)镜Titan Cubed Themis G2 300, 配DPCQEDXQEELSQLorentz{功??sh)压范?0-300kV,I间分L率最?0pmQ宽极靴Q适合于各U原位实验。（bQNion的带单色仪球差矫正扫描透射?sh)镜U-HERMES200。电(sh)压范?0?00kV。能量分辨率最?meVQ空间分辨率最?0pm?/span>
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