北京大学高鹏研究员使用JEM-ARM300F在皮米尺度精确测量表面结构方面取得重要研究进展

ABF是日本电子（JEOL）于2009年发明的一种新的STEM成像技术，与传统的STEM HAADF 技术只能表征重元素相比，ABF对轻元素的表征具有独特优势。高鹏研究员他们最新的研究成果是通过将超高分辨的ABF图像定量化，在皮米（0.001纳米）尺度上精确测量阴、阳离子之间的键长，从而计算表面结构的细微畸变。研究表明，在不同极化取向的铁电畴中，PbZr0.2Ti0.8O3的表面原子结构完全不一样，在表面薄层中可以存在“铁电死层”（Ferroelectric dead layer）和高能的带电畴壁（Charged domain wall）。这些发现为铁电薄膜、铁电陶瓷、铁电表面催化等应用提供了非常重要的信息。此外，考虑到常用的研究表面的扫描隧道显微镜方法不适合研究这些绝缘的氧化物材料，文章中发展起来的定量环形明场像技术（Quantitative ABF）开辟了研究氧化物表面结构的新思路，将极大地丰富人们对复杂功能氧化物材料表面物性的认知。