2024年全国电子显微学学术年会—仪器技术主题分会场集锦（上）

中国电子显微镜学会、仪器信息网联合报道 2024年10月18日，2024年全国电子显微学学术年会在东莞市会展国际大酒店龙泉厅盛大开幕。大会由电镜学会电子显微学报编辑部主办，南方科技大学、松山湖材料实验室、大湾区显微科学与技术研究中心共同承办，仪器信息网作为独家合作媒体参会报道。

大会现场

除了大会报告，本届年会按材料科学与生命科学拟设立十五个专题分会场，包含：01）显微学理论、仪器方法与技术；02）原位电子显微学表征；03）功能材料的微结构表征；04）结构材料及缺陷、界面、表面，相变与扩散；05）先进显微分析技术在工业材料中的应用；06）扫描探针显微学表征；07）电子衍射及电子显微全息（含SEM、EBSD和TEM）材料微结构表征；08）聚焦离⼦束（FIB）在材料科学中的应用；09）低温电子显微学表征；10）生物医学电镜技术发展与应用；11）显微学在农林及生物科学领域中的应用（超分辨显微镜，激光共聚焦显微镜等）；12）农林电子显微学研究与应用； 13）先进材料；14）显微科学仪器与先进材料组织结构表征；15）大型科研仪器平台建设发展与开放共享。

18日和19日下午、20日全天，仪器技术主题专场的01）显微学理论、仪器方法与技术；02）原位电子显微学表征；06）扫描探针显微学表征；07）电子衍射及电子显微全息（含SEM、EBSD和TEM）材料微结构表征；08）聚焦离⼦束（FIB）在材料科学中的应用等五个专场悉数上演精彩报告。

以下是仪器技术主题分会场部分专家的精彩报告内容集锦（上），以飨读者：

报告人：夏爽 上海大学材料研究所 教授

报告题目：《3D-EBSD数据中以共格孪晶界为内部参考物的对中算法》

3D-EBSD数据的获取过程具有一定的挑战性，研究者主要通过聚焦离子束技术来获取这些数据，但该技术在进行切片时，切片的位置和面积都非常有限，这主要受到聚焦离子束速度和效率的限制。

此外，另一大类方法是采用机械抛光的连续截面法。这种方法的基本步骤是，使用常规的抛光技术对样品进行处理，并在此过程中严格控制每次采集EPS（可能是指某种特定的电子或图像信号）的位置。然而，这种方法在实施过程中会遇到许多不对称的问题。这些不对称问题主要包括平移不对称和旋转不对称。

针对以上这些不对称问题，夏爽教授主要为与会者介绍了关于3D-EBSD（三维电子背散射衍射）数据中的一种最终算法——“参照面-线性平移”对中算法，将共格孪晶界作为参照面以“共格孪晶界的三维面取向接近{111｝晶面'作为对中充分的判断标准。在三维空间的XY面上平移晶界三角元位置以调整晶界的面取向直到参照面满足的判断标准。

报告人：赵珺 北京大学现代农业研究院 教授

报告题目：《FIB中原位与冷冻装置的开发及应用》

赵珺教授首先详尽阐述了FBI（聚焦离子束技术）的原位应用范畴，涵盖了单极纳米线的制备及其电化学特性研究、锂枝晶生长机理的显微学探索，以及纳米尺度上枝晶生长的显微学研究等多个方面。紧接着，赵教授向与会者介绍了冷冻及原位电镜设备的最新进展，特别是已成功研发的PF01投入式冷冻制样机。PF01是一款载网投入式冷冻仪，通过自动快速的将含有样品的薄液膜用冷冻剂(如液态乙烷)固定为玻璃化冰层薄膜,为冷冻透射电境(Cryo-TEM)制备蛋白、病毒、细胞等样品，用于后续三维冷冻电境分析。

报告人：郑昌喜 西湖大学 特聘研究员

报告题目：《突破无液氮制冷低温表面量子电子显微镜的空间分辨率极限》

探索低温电子相变动力学是电子显微镜实现高分辨率观测的一项重大挑战，而郑昌喜老师的研究正是致力于攻克这一难题。经过不懈的努力与深入钻研，郑老师成功研发出了一款无液氦冷却系统。该系统不仅成本效益高，而且能将样品冷却至21.1K的低温；同时，它具备出色的温度稳定性，波动范围仅为4mK，以及卓越的振动隔离效果，从而确保了高空间分辨率的实现。更值得一提的是，该无液氦冷却方法还广泛适用于其他低能电子显微镜（LEEM）和光电子能谱显微镜（PEEM）系统，并展现出在像差校正系统中的巨大应用潜力。

报告人：赵炯 香港理工大学 教授

报告题目：《二维铁电材料的原位电子显微镜表征》

赵炯教授在二维材料科学领域取得了诸多显著成就，其研究团队巧妙地运用原位电镜技术操控二维材料的相变过程，深入探究其结构与特性。特别是在二硫化钠等材料中，他们通过电子束诱导成功触发了一维乃至二维的相变，实现了从各向异性至各向同性的转变，并伴随导电性能的显著变化。此外，赵炯教授团队还在二维材料的力学与结构特性、铁电材料的电场调控等多个方面展开了深入的研究。这些研究成果不仅极大地丰富了对二维材料性质的认识，更为新型材料的研发与器件的制造奠定了坚实的基础，提供了强有力的理论与技术支持。

报告人：丰敏 武汉大学 教授

报告报告：《STM界面偶极增强的电子-振动耦合》

电子与振动的相互作用在分子体系中被称为电子振动耦合。尽管电子振动耦合是邻域态物理中的基本现象，但在实际研究中，特别是在分子体系和界面中，准确描述和测量这一效应仍具有挑战性。丰敏教授聚焦于电子振动耦合及界面偶极增强效应，通过STM技术和理论模型的结合，深入探究了分子与基底相互作用对振动激发的影响。该研究发现了界面偶极增强效应，这一发现为理解分子与基底相互作用提供了新的视角，有助于深化对电子振动耦合的理解。

报告人：高文旆 上海交通大学 研究员

报告题目：《化学反应的原子尺度原位成像研究》

在报告中，高文旆研究员运用原位液相表征技术，深入观测了PT纳米颗粒在水环境中的生长过程。借助低剂量电子成像技术，该技术能够在保持样品结构完整性的前提下，精确再现样品的原子级构造。基于所得表征数据，成功模拟了PT纳米颗粒由前驱体转化为纳米颗粒的化学反应路径，详细阐述了中间产物的结构特征。此外，研究还揭示了PT从低价态至高价态的歧化反应过程，以及氯原子和钾原子从PT纳米颗粒中逐步脱出的键合反应机制。

这些研究成果标志着原位表征技术在化学反应理解上的重大突破，实现了化学反应动态与材料结构演变的同步观测。此类发现不仅在催化化学、电化学以及材料科学等领域展现出广阔的应用潜力，还预示着将有力促进这些领域研究的前沿探索与发展。

报告人：程宏伟 中国科学院近代物理研究所 副研究员

报告题目：《基于原位电镜技术的力学超材料研究》

超材料是一类人造的天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料或结构，其具备三个主要特征：1）由常规材料构成；2）具有特别的几何结构设计：3）具有超常的物理性质(天然材料所不具备的)。然而，纳米尺度下的超材料具有什么力学性质，又如何获得纳米尺寸，这些都是挑战。程宏伟副研究员的研究中将离子径迹技术引入到力学超材料领域，并依托兰州重离子加速器大科学装置，通过调控核孔膜的基本参数，研制了具有优异力学性能的新型力学超材料，为电镜下原位力学测试提供了重要支撑。