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新一代4D超快透射电子显微镜的研发及其初步应用

4D超快电子显微镜结合了电子显微镜的高空间分辨率与飞秒激光的超快时间分辨率，可在超高的时间和空间尺度直接观察物质的结构相变、形貌变化、载流子相互作用等瞬态弛豫动力学过程，近年来逐渐成为物理、化学、材料和生物等多学科研究领域最前沿的超快动力学研究手段之一。本报告将首先简单介绍4D超快电子显微镜技术的发展和现状。随后将重点介绍我们近两年在南开大学超快电镜实验室研发搭建的新一代基于场发射电子枪的4D超快透射电子显微镜系统。该系统是第一台基于Thermofisher公司200 kV场发射透射电镜（Talos 200i）成功开发研制的新一代4D超快透射电镜系统，其相关的时间和空间分辨率技术指标均达到国际一流水平。最后将简单介绍该新型4D超快透射电镜系统在瞬态表面等离激元成像和单个纳米尺度Mott绝缘体超快相变动力学探测中的应用。新一代基于场发射电子枪的4D超快透射电子显微镜具备原子空间尺度和飞秒时间尺度的分辨率，有望在Mott绝缘体金属相变、电荷密度波相变、表面等离激元、拓扑自旋动力学、半导体界面载流子动力学等研究中发挥重要作用。

248 2023-02-21

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