2024年全国电子显微学学术年会材料科学主题分会场集锦（下）

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，材料科学主题的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；13）先进材料；14）显微科学仪器与先进材料组织结构表征等五个专场悉数上演精彩报告。

以下是各分会场部分专家的精彩报告内容集锦（下），以飨读者：

报告人：中国科学院金属研究所 李殿中 院士

报告题目： 特殊钢构件研究与成像技术应用

李殿中院士深入探讨了特殊钢材料中的氧含量对偏析现象的影响，并分享了在钢铁材料中加入稀土元素的研究进展。研究发现，通过降低氧含量，可以有效减少偏析问题，从而显著提升材料性能。通过实验发现，氧含量的控制对于特钢的品质至关重要，而稀土的加入可以显著提高轴承钢的疲劳寿命和耐磨性。

报告还讨论了稀土在轴承钢中的应用，指出稀土的加入可以显著提高轴承钢的性能，但同时也面临着工艺上的挑战。接着分享了在实际生产中实施这些方法的经验，包括如何通过控制氧含量和稀土添加量来优化钢铁材料性能。此外，还强调了从微观角度理解材料科学机制的重要性，并分享了在成像技术方面的工作，包括对二维材料的原子分辨率观察等。

最后，李殿中院士强调了跨学科合作的重要性，以及在材料科学领域中将基础研究与实际应用相结合的必要性。通过这些研究，展示了科学创新如何推动材料性能的极限，为特殊钢材料的应用提供了新的视角和解决方案。

报告人：北京科技大学 王沿东 教授

报告题目：基于微纳米应力梯度调控的高性能合金设计

报告首先介绍了高能X射线和微束同步辐射技术在材料表征中的应用，这些技术能够提供从微观到宏观的应力和组织信息。接着，详细阐述了材料的强度和塑性提升的机制，以及如何通过梯度结构设计实现材料性能的优化。通过同步辐射技术，研究团队能够深入理解位错的行为和材料的疲劳损伤机制。此外，报告也讨论了梯度材料在拉伸过程中的表现，以及如何利用纳米级别的结构调控来实现超临界应变。报告最后强调了同步辐射技术在研究微观力学行为方面的强大能力，以及它在材料科学中的重要性。

报告人：北京师范大学/青岛大学 薄志山 教授

报告题目： 低成本、高效率有机光伏材料与器件

薄志山详细介绍了非富勒烯受体材料的发展，这些材料通过简化合成步骤，降低了成本，同时提高了光电转换效率。通过分子内非共价相互作用，实现了分子骨架的平面化，增强了共轭性和电子迁移率。报告还展示了通过改变侧基和桥梁单元，进一步优化分子设计，实现了高效率的有机光伏器件。接着强调了有机光伏材料在实现高效率和低成本方面的潜力，以及在推动产业化方面的挑战。讨论了如何通过原子力显微镜和红外光谱成像技术来表征和优化材料的微观结构，以及如何通过分子设计来调控材料的聚集行为和提高器件性能。最后，对有机光伏材料的未来研究方向和产业化前景进行了展望。

报告人：中国科学院大学 周武 教授

报告题目：二维非晶碳材料的电子显微学研究

周老师首先介绍了他们使用的两台电子显微镜，一台可以在低加速电压下工作，另一台则可以从40kV到300kV。他强调了这些仪器在研究二维非晶碳材料时的重要性，主要是由于这些材料对电子束非常敏感且容易污染。接着讨论了从高加速电压到低加速电压时成像的困难，以及他们如何通过改进电子显微镜技术来实现单原子精度的定量成像分析。最后，周老师提到通过图像深度进行元素分析的可能性，以及这项技术在二维材料研究中的应用前景。

报告人：吉林大学 郎兴友 教授

报告题目： 纳米多孔金属间合物水分解电催化材料设计与性能调控

报告围绕水分解过程中的化学能与电能转化展开，指出氢在该过程中作为能量载体。设计电催化材料需考虑高导电性、高孔隙率等三方面需求。贵金属催化材料虽活性好但资源稀缺，需发展非贵金属催化材料。针对非贵金属催化材料的问题，提出改善电气化作用的关键科学问题及研究思路，如构建多级网络结构、引入异质元素、耦合多源和强弓条件等。报告还介绍了高传值信息电子材料等三个代表性工作及成果，为高性能电解石发展提供新方向。

报告人：同济大学 韩璐 教授

报告题目：介观结构材料的可控构筑及电子显微解析

报告聚焦从纳米到微米的介观结构，阐述了这类结构因多维多尺度特性带来特殊性能及广泛应用前景。指出普通方法构建结构存在局限，而介观结构在 X 射线衍射上难以解析，需借助电镜。报告详细介绍了通过化学组装模拟生物系统结构的方法及过程，包括合成单套结构、控制核心物种动力学以合成纯二氧化钛单套结构等，还分析了不同结构之间的转变以及特殊经济结构。此外，对属性结构的解析也进行了讨论，最后总结了介观结构需电子显微解析及相关研究成果。

报告人：浙江大学 袁文涛 研究员

报告题目： 纳米金属氧化物的表面动态演化

报告围绕金属氧化物的表面动态演变展开，指出催化材料表面与催化性能密切相关，而纳米催化剂表面复杂且与外场有复杂相互作用。研究采用环境电子显微学方法，揭示表面与外场环境相互作用机制，构建动态关系。前期围绕催化剂核心力设计，确定表面活性位点并调控，还研究了催化剂失活机制。近期工作包括对金红石二氧化钛110体系及氧化铈表面结构演变研究，确定了重构结构及影响因素，还研究了镍催化剂在不同环境下的氧化过程及在氧化还原反应环境中的动态变化，总结了催化剂结构与环境的动态组合规律，为更好地设计催化剂及催化反应过程提供依据。

报告人：东丽分析技术开发（上海）优先公司 邓东华 研究主任

报告题目: 低加速电压下二维材料的院子分辨率TEM观察

邓东华介绍了二维材料如石墨烯、过渡金属硫化物的特性，并通过先进的扫描电子显微镜技术，展示了如何实现对这些材料的精确观察。采用特殊的样品制备方法，包括平面和截面样品的制备技术，以及低加速电压下的成像技术。他们成功获取了二维材料的原子级图像，并与理论模型进行了对比验证。报告还讨论了在不同电压下观察二维材料的挑战，以及如何通过优化观察条件来减少样品损伤。此外，报告提到了使用ADF成像技术的优势，以及如何通过这种技术揭示材料的原子结构。