单层电子地磅

01背景介绍自石墨烯被发现以来，二维(two-dimensional, 2D)材料因其奇妙的特性吸引了大量的研究兴趣。特别是二维形式的材料由于更大的面体积比可以更有效的性能调节，通常表现出比块体材料更好的性能。迄今为止，已有许多具有优异性能的二维材料被报道和研究，如硅烯、磷烯、MoS2等，它们在电子、光电子、催化、热电等方面显示出应用潜力。在微电子革命中，宽带隙半导体占有关键地位。例如，2014年诺贝尔物理学奖材料氮化镓(GaN)已被广泛应用于大功率电子设备和蓝光LED中。此外，氧化锌(ZnO)也是一种广泛应用于透明电子领域的n型半导体，其直接宽频带隙可达3.4 eV。在透明电子的潜在应用中，n型半导体的有效质量通常较小，而p型半导体的有效质量通常较大。然而，人们发现立方纤锌矿(γ-CuI)中的块状碘化铜是一种有效质量小的p型半导体，具有较高的载流子迁移率，在与n型半导体耦合的应用中很有用。例如，γ-CuI由于其较大的Seebeck系数，在热电中具有潜在的应用。二维材料与块体材料相比，一般具有额外的突出性能，因此预期单层CuI可能比γ-CuI具有更好的性能。作为一种非层状I-VII族化合物，CuI存在α、β和γ三个不同的相。温度的变化会导致CuI的相变，即在温度超过643 K时，从立方的γ-相转变为六方的β-相，在温度超过673 K时，β-相进一步转变为立方的α-相。因此，不同的条件下，CuI的结构是很丰富的。超薄的二维γ-CuI纳米片已于2018年在实验上成功合成 [npj 2D Mater. Appl., 2018, 2, 1–7.]。然而，合成的CuI纳米片是非层状γ-CuI的膜状结构，由于尺寸的限制，单层CuI的结构可能与γ-CuI薄膜中的单层结构不同。因此，需要对单层CuI的结构和稳定性进行全面研究。在这项研究中，我们预测了单层CuI的稳定结构，并系统地开展电子、光学和热性质的研究。与γ-CuI相比，单层CuI中发现直接带隙较大，可实现超高的光传输。此外，预测了单层CuI的超低热导率，比大多数半导体低1 ~ 2个数量级。直接宽频带隙和超低热导率的单层CuI使其在透明和可穿戴电子产品方面有潜在应用。02成果掠影近日，湖南大学的徐金园（第一作者）、陈艾伶（第二作者）、余林凤（第三作者）、魏东海（第四作者）、秦光照（通讯作者），和郑州大学的秦真真、田骐琨（第五作者）、湘潭大学的王慧敏开展合作研究，基于第一性原理计算，预测了p型宽带隙半导体γ-CuI(碘化亚铜)的单层对应物的稳定结构，并结合声子玻尔兹曼方程研究了其传热特性。单层CuI的热导率仅为0.116 W m-1K-1，甚至能与空气的热导率(0.023 W m-1K-1)相当，大大低于γ-CuI (0.997 W m-1K-1)和其他典型半导体。此外，单层CuI具有3.57 eV的超宽直接带隙，比γ-CuI (2.95-3.1 eV)更大，具有更好的光学性能，在纳米/光电子领域有广阔的应用前景。单层CuI在电子、光学和热输运性能方面具有多功能优势，本研究报道的单层CuI极低的热导率和宽直接带隙将在透明电子和可穿戴电子领域有潜在的应用前景。研究成果以“The record low thermal conductivity of monolayer Cuprous Iodide (CuI) with direct wide bandgap”为题发表于《Nanoscale》期刊。03图文导读图1. 声子色散证实了CuI单层结构的稳定性。单层CuI(记为ML-CuI)几种可能的结构:(a)类石墨烯结构，(b)稳定的四原子层结构，(c)夹层结构。(d)稳定的γ相快体结构(记为γ-CuI)。(e-h)声子色散曲线对应于(a-d)所示的结构。给出了部分状态密度(pDOS)。通过测试二维材料的所有可能的结构模式，发现除了如图1(b)所示的弯曲夹层结构外，单层CuI都存在虚频。平面六边形蜂窝结构中的单层CuI，类似于石墨烯和三明治夹层结构，如图1(a,c)所示作为对比示例，其中声子色散中的虚频揭示了其结构的不稳定性[图1(e,f)]。因此，通过考察单层CuI在不同二维结构模式下的稳定性，成功发现单层CuI具有两个弯曲子层的稳定结构，表现出与硅烯相似的特征。优化后的单层CuI晶格常数为a꞊b꞊4.18 Å，与实验结果(4.19 Å)吻合较好。而在空间群为F3m的闪锌矿结构中，得到的优化晶格常数a=b=c=6.08 Å与文献的结果(5.99-6.03 Å)吻合较好。此外，LDA泛函优化得到的单层CuI和γ-CuI的晶格常数分别为4.01和5.87 Å，为此后续计算都基于更准确的PBE泛函。通过观察晶格振动的投影态密度，发现Cu和I原子在不同频率下的贡献几乎相等。此外，光学声子分支之间存在带隙[图1(g)]，这可能导致先前报道的光学声子模式散射减弱。相反，在γ-CuI中不存在声子频率带隙[图1(h)]。图2. 热导率及相关参数的收敛性测试。(a)原子间相互作用随原子距离的变化。(b)热导率对截断距离的收敛性。彩色椭圆标记收敛值。(c)热导率相对于Q点的收敛性。(d)单层CuI和γ-CuI的热导率随温度的函数关系。在稳定结构的基础上，比较研究了单层CuI和γ-CuI的热输运性质。基于原子间相互作用的分析验证了热导率的收敛性[图2(a)]。如图2(b)所示，热导率随着截止距离的增加而降低，其中出现了几个阶段。热导率的下降是由于更多的原子间相互作用和更多的声子-声子散射。注意，当截止距离大于6 Å时，热导率仍呈下降趋势，说明CuI单层中长程相互作用的影响显著。这种长程的相互作用通常存在于具有共振键的材料中，如磷烯和PbTe。通过收敛性测试，预测单层CuI在300 K时的热导率为0.116 W m-1K-1[图2(c)]，这是接近空气热导率的极低值。单层CuI的超低热导率远远低于大多数已知的半导体。此外，计算得到的γ-CuI的热导率为0.997 W m-1K-1，与Yang等的实验结果~0.55 W m-1K-1基本吻合，值得注意的是Yang等人的实验结果测量了多晶态γ-CuI。此外，单层CuI和γ-CuI的热导率随温度的变化完全符合1/T递减关系[图2(d)]。考虑到温度对热输运的影响，今后研究声子水动力效应对单层CuI热输运特性的影响，特别是在低温条件下，可能是很有意义的。图3. 单层CuI和γ-CuI在300 K的热输运特性。(a)群速度，(b)相空间，(c)声子弛豫时间，(d) Grüneisen参数，(e)尺寸相关热导率的模态分析。(f)平面外方向(ZA)、横向(TA)和纵向(LA)声子和光学声子分支对热导率的贡献百分比。超低导热率的潜在机制可能与重原子Cu和I有关，也可能与单层CuI的屈曲结构有关。声子群速度[图3(a)]和弛豫时间[图3(c)]都较小，而散射相空间[图3(b)]较大。总的来说，单层CuI (1.6055)的Grüneisen参数的绝对总值显著大于γ-CuI (0.4828)。即使在低频下Grüneisen参数没有显著差异[图3(d)]，单层CuI和γ-CuI的声子散射相空间却相差近一个数量级，如图3(b)所示。因此，低频声子弛豫时间的显著差异[图3(c)]在于不同的散射相空间。此外，单层CuI的声子平均自由程(MFP)低于γ-CuI，如图3(e)所示。因此，在单层CuI中产生了超低的热导率，这将有利于电源在可穿戴设备或物联网的应用，具有良好的热电性能。此外，详细分析发现，光学声子模式在单层CuI[图3(f)]中的较大贡献是由于相应频率处相空间相对较小，这是由图1(g)所示的光学声子分支之间的带隙造成的。图4. 单层CuI的电子结构。(a)单层CuI和(h)γ-CuI的电子能带结构，其中电子局部化函数(ELF)以插图形式表示。(b-d)单层CuI和(i)γ-CuI的轨道投影态密度(pDOS)。(e)透射系数，(f)吸收系数，(g)反射系数。在验证了CuI单层结构稳定的情况后，进一步研究其电子结构，如图4(a)所示。利用PBE泛函，预测了单层CuI的直接带隙，导带最小值(CBM)和价带最大值(VBM)都位于Gamma点。PBE预测其带隙为2.07 eV。我们利用HSE06进行了高精度计算，得到带隙为3.57 eV。如图4 (h)所示，单层CuI的带隙(3.57 eV)大于体γ-CuI的带隙(2.95 eV)，这与Mustonen, K.等报道的3.17 eV非常吻合，使单层CuI成为一种很有前景的直接宽频带隙半导体。此外，VBM主要由Cu-d轨道贡献，如图4(b-d)的pDOS所示。能带结构、pDOS和ELF揭示的电子特性的不同行为是单层CuI和γ-CuI不同热输运性质的原因。电子结构对光学性质也有重要影响。如图4(e-g)所示，在0 - 7ev的能量范围内，单层CuI的吸收系数[图4(f)]和折射系数[图4(g)]不断增大，说明单层CuI在该区域的吸收和折射能力增强。相应的，随着透射系数的减小，单层CuI的光子传输能力[图4(e)]也变弱。当光子能量大于7 eV时，CuI的吸收和折射系数开始显著减弱，最终在8 eV的能量阈值处达到一个平台。值得注意的是，与声子的吸收和传输能力相比，单层CuI对光子的反射效率较低，最高不超过2%。对于光子吸收，单层CuI的工作区域在5.0 - 7.5 eV的能量范围内，而可见光的光子能量在1.62 - 3.11 eV之间。显然，CuI的主要吸收光是紫外光，高达20%。

供稿| 洪艺伦编辑| Norah、孙平校阅| Lucy、Joanna以石墨烯为代表的二维范德华层状材料具有独特的电学、光学、力学、热学等性质，在电子、光电子、能源、环境、航空航天等领域具有广阔的应用前景。目前理论预测得到的层状母体材料已经超过5,600种，包括1800多种可以较容易地或潜在地通过剥落层状母体材料得到的二维层状化合物[1]，像是石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物、黑磷烯等均存在已知的三维母体材料。在目前已知的所有三维材料中，块体层状化合物的数量毕竟不是多数。因此，直接生长自然界中尚未发现相应块状母体材料的二维层状材料，成为突破和扩展二维层状材料范围的新“希望”。它们有望为新物理化学特性的发现和潜在的应用前景提供巨大机会，具有重要的科学意义和实用价值。过渡金属碳化物和氮化物(TMCs和TMNs)就是这类材料。然而，由于表面能量的限制，这些非层状材料倾向于岛状生长而非层状生长，往往只能得到几纳米厚度的、横向尺寸约100微米的非均匀二维晶体，这就使得大面积均匀厚度的合成依然困难。那么，如何解决呢？近日，中科院金属所沈阳材料科学国家研究中心任文才研究员团队，提出一种新方案——采用钝化非层状材料的高表面能的位点来促进层状生长，最终制备出一种不存在已知母体材料的全新二维范德华层状材料——MoSi2N4，并获得了厘米级单层薄膜。本次“前沿用户报道”专栏就将为大家介绍这一研究。图1 二维层状MoSi2N4晶体的原子结构：三层（左）的MoSi2N4原子模型和单层的详细横截面晶体结构； 01“平平无奇”Si，实现材料新生长关于二维层状材料的研究，任文才团队多有建树，他们早在2015年就发明了双金属基底化学气相沉积（CVD）方法，并利用该方法制备出多种不同结构的非层状二维过渡金属碳化物晶体材料。但正如上文提到的，这些材料由于表面能限制，使得该富含表面悬键的非层状材料倾向于岛状生长，难以得到厚度均一的单层材料。令人惊喜的是，团队成员在一次实验中打开了新思路。他们在研究如何消除表面悬键对非层状材料生长模式的影响时，想到了从电子饱和的角度出发，发现硅元素可以和非层状氮化钼表面的氮原子成键使其电子达到饱和状态，而硅元素正好是制备体系中使用到的石英管中的主要元素。因此，他们决定从制备体系中的石英管中的Si元素入手，研究Si元素的加入对非层状材料生长的影响。团队成员惊喜地发现， Si元素可以参与到生长中去，成为促进材料生长的绝佳“帮手”。这一意外的发现开启了探索的新方向，他们反复试验，最终确认Si的引入的确可以改变材料的生长模式。他们在CVD生长非层状二维氮化钼的过程中，引入硅元素来钝化其表面悬键，改变其岛状生长模式，最终制备出新型层状二维材料材料——MoSi2N4。图2 (A)单层MoSi2N4薄膜的CVD生长（B）用CVD法生长30min、2h和3.5h的MoSi2N4光学图像，说明了单层薄膜的形成过程（C）CVD生长的15mm×15mm MoSi2N4薄膜转移到SiO2/Si衬底上的照片；（D）一个MoSi2N4薄膜典型的AFM图像，显示厚度~1.17nm；（E）MoSi2N4结构的横截面HAADF-STEM图像，显示层状结构，层间距~1.07nm02Si钝化效果显著，MoSi2N4成功制备任教授团队还对比了加Si与不加Si之间的区别，发现采用Si来进行钝化的方式效果显著，帮助他们获得了一种全新的不存在已知母体材料的二维范德华层状材料——MoSi2N4，并最终可获得厘米级的均匀单层多晶膜。从下图3就可看出，下图为Cu/Mo双金属叠片为基底，NH3为氮源制备的单层和多层材料。通过对比试验发现：在不添加Si的情况下，仅能获得横向尺寸为微米级的非层状超薄 Mo2N晶体，厚度约10 nm且不均匀；而当引入元素Si时，生长明显发生改变：初期形成均匀厚度的三角形区域，且随着生长时间的延长三角形逐渐扩展，同时又有新的三角形样品出现并长大，最后得到均匀的单层多晶膜。利用类似制备方法，他们还制备出了单层WSi2N4。图3 经过高分辨透射电镜的系统表征，发现层状MoSi2N4晶体的每一层中包含N-Si-N-Mo-N-Si-N共7个原子层，可以看成是由两个Si-N层夹持一个N-Mo-N层构成（A）单层MoSi2N4晶体的原子级平面HAADF-STEM原子像；（B）多层MoSi2N4晶体的横截面原子级HAADF-STEM图像03高强度和出色稳定性，后续研发令人期待厘米级单层薄膜已经制备，其性能如何呢？该团队成员继续展开了论证。他们与国家研究中心陈星秋研究组和孙东明研究组合作，最终发现单层MoSi2N4具有半导体性质（带隙约1.94eV）和优于单层MoS2的理论载流子迁移率，同时还表现出优于MoS2等单层半导体材料的力学强度和稳定性。另外，通过使用HORIBA LabRAM HR800拉曼光谱仪进行拉曼光谱测试，获得了显著的拉曼信号，这为后续材料的快速表征提供了有力的证据。这些物理性能的提升，无疑为MoSi2N4进入实际应用奠定了基础，后续这一材料将在电子器件、光电子器件、高透光薄膜和分离膜等领域做更深入的应用探索。不仅如此，团队成员通过理论计算预测出了十多种与单层MoSi2N4具有相同结构的二维层状材料，包含不同带隙的间接带隙半导体、直接带隙半导体和磁性半金属等（图4），这一研究结果也进一步拓宽了二维层状材料的范围，尤其壮大了单层二维层状材料的大家族，具有重要意义。该工作得到了国家自然科学基金委杰出青年科学基金、重大项目、中国科学院从0到1原始创新项目、先导项目以及国家重点研发计划等的资助。图4 理论预测的类MoSi2N4材料家族及相关电子能带结构该研究成果不仅开拓了全新的二维层状MoSi2N4材料家族，拓展了二维材料的物性和应用，而且开辟了制备全新二维范德华层状材料的研究方向，为获得更多新型二维材料提供了新思路。04文章作者&论文原文任文才，中国科学院金属研究所研究员，国家杰出青年科学基金获得者。主要从事石墨烯等二维材料研究，在其制备科学和技术、物性研究及光电、膜技术、储能等应用方面取得了系统性创新成果。在Science、Nature Materials等期刊发表主要论文160多篇，被SCI他引24,000多次。连续入选科睿唯安公布的全球高被引科学家。获授权发明专利60多项（含5项国际专利），多项已产业化，成立两家高新技术企业。获国家自然科学二等奖2次、何梁何利基金科学与技术创新奖、辽宁省自然科学一等奖、中国青年科技奖等。文章标题：Chemical vapor deposition of layered two-dimensional MoSi2N4 materials. Science 369 (6504), 670-674.DOI: 10.1126/science.abb7023免责说明

【科学背景】随着二维半导体研究的深入，过渡金属硫化物（TMDs）因其独特的光电特性和材料纯净度而引起了广泛关注。TMDs作为一种重要的范德华半导体材料，具有在低温和低载流子密度下表现出丰富的量子多体基态的潜力。然而，实现这些潜力的关键在于制作在低温和低载流子密度下仍能保持透明的低电阻欧姆接触，这一直是一个重大挑战。制作单层TMDs电接触的主要问题在于肖特基势垒的形成和费米能级钉扎现象。工作函数调谐金属可以帮助降低肖特基势垒高度，而在接触区域掺杂半导体可以用于减少势垒宽度。然而，通常用于实现对厚半导体透明电接触的技术，如离子注入和扩散金属接触，不能应用于单层TMDs，因为它们的原子薄结构。尽管转移金属、范德华材料和半金属等接触材料已经被应用于TMDs，但这些技术在低温和低载流子密度下的高性能接触仍然难以实现。为了解决这些问题，美国哥伦比亚大学（Columbia University）Cory R. Dean教授的研究团队采用了一种新型接触方案，利用范德华电子受体α-RuCl3，实现对单层WSe2的高透明p型接触。作者将α-RuCl3与WSe2的一侧接口，以在接触区域引入大量空穴掺杂，而在另一侧使用几层石墨形成金属接触。通过机械组装将电荷转移和接触层引入二维半导体，使作者能够在一个全范德华异质结构中实现完全接触和封装的二维半导体。本研究解决了在低温和低载流子密度下实现高性能电接触的难题。通过电荷转移接触方案，作者测得了创纪录的空穴迁移率和极低的通道载流子密度，使得作者能够研究在低载流子密度和强磁场下的量子输运特性。在这些条件下，作者观察到了维格纳晶体预期形成的密度下的金属-绝缘体相变（MIT），以及单层WSe2中分数量子霍尔效应（FQHE）的电输运特征。此外，范德华组装的设计灵活性使得电荷转移结构可以应用于依赖二维半导体电输运的各种器件，包括那些设计在室温下运行的器件。通过改进器件组装和接触界面的掺杂剖面设计，可以进一步提高接触性能。新型范德华电荷转移材料的识别可以为工程化的稳健n型和p型接触提供平台，其电阻有望接近或优于少层TMDs中报告的最低值。本研究为未来的器件在理解和利用TMD异质结构中的各种相关基态方面提供了新的可能性。【科学亮点】1. 实验首次采用电荷转移层实现了单层WSe2的高度透明p型接触，成功测得了创纪录的80,000&thinsp cm² &thinsp V⁻ ¹ &thinsp s⁻ ¹ 的空穴迁移率，并在低至1.6&thinsp ×&thinsp 10¹ ¹ &thinsp cm⁻ ² 的通道载流子密度下进行了测量。2. 实验通过将α-RuCl3与WSe2接口，引入大量空穴掺杂，同时在另一侧使用几层石墨形成金属接触，实现了完全接触和封装的二维半导体，确保了高性能接触在低密度下的表现：&bull 在低温和高磁场条件下，首次观察到密度低至1.6&thinsp ×&thinsp 10¹ ¹ &thinsp cm⁻ ² 时的金属-绝缘体相变（MIT），该密度下预期维格纳晶体形成。&bull 在强磁场下，首次在单层WSe2中观察到分数量子霍尔效应（FQHE）的电输运特征。&bull 通过范德华组装的设计灵活性，电荷转移结构能够应用于各种二维半导体器件，包括在室温下运行的器件。3. 该实验的成功展示了高纯度单层WSe2在低载流子密度和高磁场下的优异量子输运特性，指出了未来可以通过改进器件组装和掺杂剖面设计进一步提升接触性能的方向：&bull 新型范德华电荷转移材料的识别，有望为稳健的n型和p型接触提供平台，电阻可能接近或优于目前报告的最低值。&bull 新接触方案的实现，为理解和操控TMD异质结构中出现的各种相关基态的输运特性提供了新的机会。【科学图文】图1：电荷转移接触结构。图2：低密度硒化钨WSe2的输运性质。图3： 低密度金属－绝缘体转变metal–insulator transition，MIT。图4：观察分数量子霍尔效应。【科学启迪】本研究开创性地展示了通过电荷转移接触实现高性能电输运特性的可能性。这一创新方法为二维半导体器件的设计和应用提供了新的思路。通过引入α-RuCl3作为电子受体，作者成功在单层WSe2中实现了高透明p型接触，显著提高了空穴迁移率，并能在极低的载流子密度下进行测量。这一技术突破使得在低温和高磁场下研究二维半导体的量子现象成为可能，尤其是在观察低温金属-绝缘体相变和分数量子霍尔效应方面，提供了新的实验平台。范德华组装的设计灵活性也表明，这种电荷转移结构可以广泛应用于各种依赖二维半导体电输运的器件中，包括那些在室温下运行的设备。未来，通过优化器件组装和接触界面的掺杂剖面设计，电接触性能有望进一步提升。此外，识别和引入新型范德华电荷转移材料，将有助于开发出更加稳健的n型和p型接触，可能接近或超越目前少层TMDs中最低电阻值。这些技术进展不仅推动了基础物理研究的发展，还为下一代高性能电子器件的设计和制造奠定了基础，有望在未来的量子计算和高效电子器件领域产生深远影响。原文详情：Pack, J., Guo, Y., Liu, Z. et al. Charge-transfer contacts for the measurement of correlated states in high-mobility WSe2. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01702-5

柔性电子是新兴技术，在信息、能源、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。其中，柔性集成电路可用于便携式、可穿戴、可植入式的电子产品中，对器件的低功耗提出了极高的技术需求。相对于传统半导体材料，单层二硫化钼二维半导体具有原子级厚度、合适的带隙且兼具刚性（面内）和柔性（面外），是备受瞩目的柔性集成电路沟道材料。然而，推动二维半导体柔性集成电路走向实际应用并形成竞争力，降低器件功耗、同时保持器件性能是关键技术挑战之一。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员张广宇课题组器件研究方向近年来聚焦于二维半导体，在高质量二维半导体晶圆制备、柔性薄膜晶体管器件和集成电路等方向取得了重要进展。近年来的代表性工作包括实现百微米以上大晶畴及高定向的单层二硫化钼4英寸晶圆，进而利用逐层外延实现了层数控制的多层二硫化钼4英寸晶圆；率先实现单层二硫化钼柔性晶体管和逻辑门电路的大面积集成；展示单层二硫化钼柔性环振电路的人工视网膜应用，模拟人眼感光后电脉冲信号产生、传导和处理的功能。 近期，该课题组博士研究生汤建、田金朋等发展了一种金属埋栅结合超薄栅介质层沉积工艺（图1），将高介电常数HfO2栅介质层厚度缩减至5 nm，对应等效氧化物厚度（EOT）降低至1 nm。所制备的硬衬底上的场效应晶体管器件操作电压可以等比例缩放至3 V以内，亚阈值摆幅达到75 mV/dec，接近室温极限60 mV/dec。同时，研究通过优化金属沉积工艺，使得金属电极与二硫化钼之间无损伤接触，避免费米能级钉扎，使接触电阻降低至Rc 96%）、高性能（平均迁移率~70 cm2 V-1 s-1）以及均匀的阈值电压分布（0.96 ± 0.4 V）。当操作电压在降低到0.5 V以下时，反相器依然具备大噪音容限和高增益、器件单元功耗低至10.3 pWμm-1；各种逻辑门电路也能够保持正确的布尔运算和稳定的输出（图3）；11阶环振电路可以稳定地输出正弦信号，一直到操作电压降低到0.3 V以下（图4）。 该工作展示了单层二硫化钼柔性集成电路可以兼具高性能和低功耗，为二维半导体基集成电路的发展走向实际应用提供了技术铺垫。相关结果近期以Low power flexible monolayer MoS2 integrated circuits为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications 2023 14, 3633）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项（B类）等的支持。该研究由物理所与松山湖材料实验室联合完成。

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队，在利用强场激光驱动单层MoS2的偶次谐波频移方面取得进展。相关研究成果以Frequency shift of even-order high harmonic generation in monolayer MoS2为题，发表在《光学快报》(Optics Express)上。固体材料中的高次谐波辐射是重要的探测物质基本性质的光谱学技术，已被用于重建晶体能带结构、探测Berry曲率和检测拓扑相变等方面的研究。近年来，二维层状材料备受关注，为进一步研究高次谐波产生带来新的契机。由于材料仅有单个或少数个原子层厚度，其空间尺度远小于驱动激光的波长，可有效避免非线性传输的影响，因而成为探讨激光场驱动超快动力学的理想材料。其中，单层二硫化钼(MoS2)因非中心对称结构和显著的非线性引起了科学家的广泛关注。此前，该团队在MoS2的HHG光谱中，观察到偶次谐波表现出异常增强，并将其归因于贝里联络控制不同半周期间的光谱干涉 。此外，量子轨迹分析表明跃迁偶极矩相位和贝里联络会调制释放光子的能量和动量，但目前尚无实验观察证实。 　　研究团队利用实验室自建的中红外激光光源激发单层MoS2产生高次谐波光谱发现，当驱动激光偏振沿扶手方向时，偶次谐波中心频率会产生显著移动，且频移的谐波能量与单层MoS2带隙能量相接近。此外，研究还发现相邻级次的偶次谐波频移方向相反，即6次谐波红移，而8次谐波蓝移的现象。该团队基于半导体布洛赫方程和电子轨道鞍点计算，揭示了频移产生的微观物理机制，证实了偶次谐波的频移现象主要来自带间极化过程。理论分析进一步表明，跃迁偶极矩相位和贝利联络共同调制电子-空穴对复合的时刻和动量，导致相邻半周期释放光子的频率变化，进而改变不同谐波级次的中心频率，最终引起MoS2光谱六次红移和八次蓝移。该研究揭示了跃迁偶极矩相位和Berry联络在非中心对称材料强场光学响应方面具有重要作用，有助于从根本上剖析非中心对称材料中的超快载流子动力学。图1. 模拟的高次谐波光谱再现了实验观测。图2. (a)带间光谱不同级次的频移，(b)谐波频移随晶体方位角的依赖关系。

近年来，转角石墨烯受到国内的关注。转角石墨烯所具有的大周期莫尔晶格（Moiré pattern）及其所带来的能带折叠效应可以诱导出丰富、新奇的电子结构。尤其是在一些特殊的小角度上，电子结构中所出现的平带会衍生出较多不寻常的现象，如超导、强关联、自发铁磁性等。       目前，多数研究采用机械剥离和逐层转移的物理方法对转角石墨烯样品进行制备，而该方法存在条件苛刻、产出率低、界面污染等问题。为发展更加高效的制备技术，科学家通过对化学气相沉积法中衬底的设计，陆续突破了几种类型的转角石墨烯的规模化制备难题。然而，关于多层石墨烯的转角周期的可控制备方面，尚无比较普适的解决办法。       近日，中国科学院深圳先进技术研究院、上海科技大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国人民大学和德国慕尼黑工业大学，寻找到一种石墨烯的折纸方法，可实现高层间周期的转角石墨烯的可控制备。研究发现，铂金表面生长的石墨烯会形成一定的褶皱，褶皱长大后向两旁倒下，并在一些位置撕裂形成一个四重的螺旋位错中心。褶皱倒下时会折叠其一侧的石墨烯，带来与褶皱的“手性”角（也就是褶皱的方向与石墨烯晶向的夹角）具有两倍关系的单层转角。科学家称之为“一维手性到二维转角的转化关系”，并利用折纸模型对该现象进行了形象的演示。该研究进一步探讨了所形成的螺旋位错再生长带来的新奇现象，并发现各层石墨烯会随着再生长形成具有周期性的四层转角结构，其中第1、3层与原始石墨烯的晶向相同，而2、4层的晶向由褶皱手性角所决定。因此研究提出了一种新的周期转角多层石墨烯的制备方法，即通过控制石墨烯褶皱形成的方向，制备具有特殊层间转角周期的多层石墨烯。该方法可用于多种可以形成褶皱的其他二维材料。      相关研究成果以《通过石墨烯螺旋的一维到二维的生长将手性转化为转角》（Conversion of Chirality to Twisting via 1D-to-2D Growth of Graphene Spirals）为题，发表在《自然-材料》（Nature Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院和国家重点研发计划等的支持。图1. 石墨烯折纸现象的记录与演示。（a-d）原位ESEM实验所记录的褶皱形成、倒下和再生长的过程；（e-h）相应过程的示意图；（i-l）利用折纸模型演示褶皱的形成、倒下和再生长。图2. 螺旋位错附近的再生长过程。（a-d）原位SEM实验所记录的多个反向螺旋位错附近的再生长过程；（e-h）动力学蒙特卡洛对该过程的模拟演示；（i）原子尺度分辨率STM所表征的石墨烯褶皱“手性”角；（j-l）利用折纸模型演示褶皱倒下时形成的螺旋位错及下层石墨烯出现的转角；（m-t）螺旋位错再生长所带来的四层周期转角结构示意图。图3. 石墨烯螺旋的再生长和合并。（a-f）原位ESEM实验所记录的褶皱出现到最终生长成多层转角石墨烯的全过程；（g）TEM表征下的多层转角石墨烯；（h）原子分辨率的多层转角石墨烯表征图；（i-k）动力学蒙特卡洛对该过程的模拟。      图4. 多层螺旋石墨烯和多层堆垛石墨输运性质的区别。（a）原子力显微镜观察到的螺旋位错中心；（b-d）输运性质检测时的实验设置；（e-g）多层螺旋石墨烯和多层堆垛石墨的电阻和磁阻随温度变化的关系。

【科学背景】二维半导体是当今研究的热点，因为它们具有潜在的在下一代电子和光电子器件中发挥重要作用的特性。然而，尽管已经取得了一定进展，但已知的二维半导体普遍存在着热导率较低的问题，这限制了它们在高性能器件中的应用。为了解决这一挑战，科学家们开始寻找具有高热导率的二维半导体。在这种背景下，MoSi2N4作为一种新兴的二维半导体受到了关注。相较于已知的二维半导体，MoSi2N4具有更高的电子和空穴迁移率，光学透射率以及断裂强度和杨氏模量等方面的性能。然而，尽管其结构更加复杂，MoSi2N4被预测具有异常高的热导率。为验证这一预测，中国科学院金属研究所沈阳国家材料科学实验室、中国科学技术大学材料科学与工程学院Wencai Ren教授等人进行了实验测量，并发现悬浮单层MoSi2N4的热导率高达173 Wm–1K–1，远高于已知的二维半导体。通过第一性原理计算，他们发现这种异常高的热导率得益于MoSi2N4的高德拜温度和低格林尼森参数，这两者都与其高杨氏模量相关。这项研究不仅为下一代电子和光电子器件提供了有望实现高性能的新材料，而且为设计具有高效热传导的二维材料提供了重要参考。【科学亮点】（1）实验首次利用非接触的光热拉曼技术，对悬浮单层MoSi2N4的热导率进行了实验测量。（2）通过该实验，我们在室温下测量到了约为173 Wm–1K–1的高热导率，这一结果远高于已知的二维半导体如MoS2、WS2、MoSe2、WSe2和黑磷。（3）这一结果证明了MoSi2N4具有异常高的热导率，为其作为下一代电子和光电子器件的候选材料奠定了基础。（4）第一性原理计算揭示了MoSi2N4的热导率高的原因，主要归因于其高德拜温度和低格林尼森参数，这两者又强烈依赖于材料的高杨氏模量，后者是由最外层Si-N双层引起的。【科学图文】图1：化学气相沉积生长的MoSi2N4晶体的表征。图2. SiO2/Si衬底上单层MoSi2N4晶体的拉曼表征。图3：利用光热拉曼技术对悬浮单层MoSi2N4晶体的热导率测量。图4：单层MoSi2N4晶体的异常高热导率。图5：对单层MoSi2N4异常高热导率的理论分析。【科学结论】在单层MoSi2N4中发现异常高的热导率，不仅确立了该材料具有同时高载流子迁移率的基准二维半导体，可用于下一代电子和光电子器件，还为设计具有高效热传导性能的二维材料提供了新的见解。然而，本研究中测得的单层MoSi2N4的热导率低于理论计算结果，这可以归因于以下两个事实。首先，MoSi2N4晶体具有一定浓度的热力学平衡点缺陷，如通过iDPC-STEM成像观察到的N空位。与其他二维材料中的缺陷类似，随着N空位密度的增加，Si-N双层的热导率显著下降。此外，N2空位在高频声子散射中起主要作用，而N1空位影响较小。其次，MoSi2N4中的褶皱，作为一种形式的平面外扭曲变形，会导致强烈的声子局部化和增强的声子散射，从而类似于其他二维材料，降低了热导率。在未来，制备具有高质量的硅片尺度单晶单层MoSi2N4是利用其高热导率和载流子迁移率用于下一代电子和光电子器件的关键。原文详情：He, C., Xu, C., Chen, C. et al. Unusually high thermal conductivity in suspended monolayer MoSi2N4. Nat Commun 15, 4832 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48888-9

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与国科大杭州高等研究院和中国科学院空天信息研究院合作，在二维WSe2-Si的混合维度异质结中瞬态电流太赫兹发射动力学以及谷自由度探测方面取得研究进展。相关研究成果以 “Ultrafast Drift Current Terahertz Emission Amplification in the Monolayer WSe2/Si Heterostructure”为题发表于The Journal of Physical Chemistry Letters上。基于单层过渡金属硫族化合物（TMDs）的范德瓦尔斯异质结作为同时具有强的自旋动量锁定效应与能带可调等丰富的光电性质的二维半导体,在片上集成光源、新型光电探测和谷电子学技术中具有重要的应用潜力。图1 (a)太赫兹发射光谱系统示意图；(b) 太赫兹脉冲时域波形；(c) 异质结中耗尽电流辐射太赫兹示意图。本工作首次利用非接触的超快太赫兹发射光谱技术探测了TMDs-Si异质结中耗尽场放大的瞬态光电流，并利用其探测了其中单层二维材料放大的谷自由度并实现了全光操控。本工作为基于二维-三维混合维度异质结的谷电子学探索提供了新思路。在这项工作中，研究人员使用时间分辨太赫兹发射光谱系统，研究了单层WSe2-Si异质结经飞秒激光泵浦后的超快太赫兹发射动力学过程。通过对太赫兹发射机理的分析，发现并验证了WSe2-Si异质结中增强的耗尽电场加速载流子迁移，从而导致更大的瞬态电流与对应10倍增强的太赫兹辐射的作用过程。图2 (a) 光学选择定则示意图；(b) 单层WSe2与异质结中的泵浦光手性依赖现象。同时，利用时间分辨太赫兹发射光谱系统可在无需特殊环境（低温、磁场、应力）的室温条件下探测到单层WSe2与WSe2-Si异质结中泵浦光手性依赖的谷光电流，证实了二维-三维异质结中自旋动量锁定效应的存在，同时也发现单层WSe2材料的谷-动量锁定的光电流手性在异质结中得到了保留。由此利用谷光电流偏振依赖特性，也可以实现对半导体材料发射太赫兹的有效调控。硅基二维-三维材料异质结中实现太赫兹辐射放大的方法拓展了基于超快光学方法的太赫兹辐射源提升效率方式，对于新型片上可集成的太赫兹芯片研究具有重要的意义。此外，超快太赫兹发射光谱在室温条件下对于TMDs材料中谷光电流的无接触探测拓宽了探测自旋动量锁定效应的方法路径，为基于此类异质结的谷电子学的研究提供了新的思路。

近日，华南师范大学物理与电信工程学院/广东省量子调控工程与材料重点实验室副研究员朱起忠与香港大学博士翟大伟、教授姚望合作，在单层过渡金属硫化物的激子特性方面取得重要研究进展。他们在理论上提出了基于层内激子产生偏振与轨道角动量锁定的单光子源及其阵列的方案。相关研究发表于国际权威学术期刊Nano Letters。　　单光子源在量子信息和量子通讯中具有重要的应用价值。近些年来，研究人员发现单层过渡金属硫化物（TMD）中的激子可以作为很好的单光子源，具有高度的可集成性和可调控性，并且莫尔周期外势中的激子普遍被认为可以实现单光子源阵列。这引起了研究人员的广泛兴趣和大量研究。　　然而，目前研究的基于TMD的单光子源发出的光子只有偏振自由度，而我们知道光子除了偏振自由度外还有轨道角动量自由度。能否利用TMD中的激子来产生携带轨道角动量以及偏振和轨道角动量纠缠的光子呢？如果可以做到，这将在充分利用TMD中单光子源的优势的基础上提供一个新的产生内部自由度纠缠的单光子源，预期将在领域内引起广泛的兴趣。　　最新研究中，研究人员在考虑TMD层内激子的能谷轨道耦合的基础上，发现通过利用将TMD铺在各项同性的纳米泡上产生的各向同性的应力束缚势，应力外势中的激子本征态具有能谷和轨道角动量纠缠的特性。利用光与激子的耦合理论，他们进一步证明了这样得到的能谷和轨道角动量纠缠的激子可以被携带轨道角动量的光子激发，也可以通过激子复合发出偏振和轨道角动量纠缠的单光子。　　研究组又进一步提出，基于转角氮化硼衬底产生的大周期莫尔外势，TMD中的带电激子在此基础上可以形成发出偏振和轨道角动量纠缠的单光子源的阵列。　　该研究工作提出了基于TMD中的激子产生偏振和轨道角动量纠缠的单光子源及其阵列的一种新方案，对基于TMD的单光子源研究起到了推动作用，具有潜在的应用前景。　　上述研究得到了国家自然科学基金和广东省自然科学基金的支持。华南师范大学硕士研究生张迪为该论文第一作者，朱起忠为通讯作者，华南师范大学为第一单位。

武汉大学医学物理团队针对目前的肿瘤放射治疗手段——闪疗（FLASH），首次在国际上提出了一种应用于质子闪疗技术的快速单层单次扫描技术（基于自主设计的静态和动态的脊形滤波器），可大幅缩短质子笔型束扫描时间。该方法能够满足FLASH所要求的高剂量率的同时，提供与标准的调强质子治疗可比的剂量分布，同时大幅缩短常规笔行束扫描时间，有望推进质子闪疗的临床转发步伐。相关研究成果以“基于脊形滤波器的质子闪疗”为题，近日发表在放射治疗的权威期刊《医学物理》。论文第一作者为武汉大学医学物理专业博士生张国梁，通讯作者为武汉大学教授彭浩。该项目由武汉大学、解放军总医院第五医学中心和无锡新瑞阳光粒子医疗装备公司共同参与。目前全球质子治疗中心和治疗患者数目的年增长速度超过15%，近年来在中国也进入了一个高速的发展阶段，多家肿瘤治疗机构都在筹建质子中心。质子闪疗有望在未来肿瘤治疗中扮演重要的角色，也为国产质子治疗相关技术赶超世界领先水平提供了机遇。据彭浩介绍，闪疗是一种在超高剂量率下进行的超快速放疗手段。和传统剂量率照射相比，闪疗可以在不改变肿瘤控制效果的同时，减少辐射对正常组织和器官的损伤。闪疗效应的一种可能解释是高剂量率导致组织中的氧气耗竭，使正常组织产生辐射抵抗，其他解释包括活性氧化物质和免疫反应。质子放疗由于其先天的剂量率和布拉格峰的优势，是FLASH临床应用的首选。在国际上，质子设备厂商（如IBA，VARIAN等）和诸多质子中心都在开展相关研究，如瑞典的IBA公司给出了基于Hedgehog的解决方案，美国的Varian公司也提出了类似光子放疗中多叶光栅的动态束流调制方案，其目的均为实现快速的束流调制。针对此问题，武汉大学医学物理团队与国产质子设备商新瑞阳光合作，首次提出了一种新型用于质子FLASH的扫描方案。质子笔型束扫描时间长的原因在于，多层能量切换时间（秒级），难以满足闪疗所需的瞬时高剂量率的要求。研究团队设计了一种单能量单层束流扫描技术，通过自主开发设计的脊形滤波器，可以一次照射完成束流调制和适形实现瞬时高剂量率的质子闪疗。相比IBA和Varian两家国外厂商的方案，研究团队的方法真正做到了基于Dose而非Fluence的调强，能在保证高剂量率的同时做到治疗靶区内的剂量适形，也能大幅的缩短治疗时间。以头颈部和肺部肿瘤为例，相比于传统的质子调强治疗，扫描时间可缩短5—10倍左右。相关论文信息： https://doi.org/10.1002/mp.15717

如何沉积纳米粒子——纳米粒子单层膜沉积实用指南 纳米颗粒的二维致密单层膜沉积是多种技术和科学研究的基础。例如，纳米粒子单层膜可以作为传感器上的功能层，也可以用来生产用于纳米球光刻的胶体掩模。但是，怎样才能高效、可靠地得到具有三维自由度的纳米颗粒溶液，并将这些颗粒限制在横跨大基底的(二维)单层中呢?传统的纳米颗粒沉积技术纳米颗粒沉积技术种类繁多。一些相对简单和快速的方法包括溶剂蒸发、浸渍镀膜和旋涂镀膜。然而，这些技术可能会浪费大量的纳米颗粒，并且无法有效控制纳米颗粒的密度和配位结构。溶剂蒸发溶剂蒸发容易产生所谓的咖啡渍圈环效应，这种效应是由马朗戈尼流动引起的。这将导致不均匀沉积，中心的纳米粒子沉积稀疏，而边缘则形成多层纳米粒子沉积。 浸渍镀膜另一方面，如果只是用纳米粒子覆盖基底，浸渍镀膜将是一种很好的技术。然而，使用这种方法沉积纳米颗粒单分子层是非常具有挑战性的。同时，浸渍镀膜需要大量的纳米颗粒，这在处理昂贵纳米颗粒材料时将成为一个大的限制因素。 旋涂镀膜旋涂镀膜也是一种很有吸引力的方法，因为它易于规模化放大，而且在半导体工业中是一种众所周知的技术。然而，使用这种方法，薄膜的质量和多个工艺参数紧密相关，如：自旋加速度、速度、纳米颗粒的大小、基材的润湿性和所用溶剂。这使得对薄膜属性的精确控制变得非常困难。而且，一般旋涂镀膜需要大量的纳米颗粒溶液。 气液界面的单层镀膜在这里，气液界面沉积纳米颗粒单层提供了一种高度可控的沉积方法，可以将其沉积在几乎任何基底上。纳米颗粒被限制在气液界面，界面面积逐渐减小，使得纳米颗粒更加紧密地聚集在一起，从而可以实现控制沉积密度的目的，因为单位区域面积沉积的纳米颗粒的数量很容易计算，这样对纳米颗粒的需求量就会大大降低。 单层薄膜形成后，可以通过简单的上下提拉基底即可将界面上的薄膜转移到基底上。 在线网络研讨会报名如果您对如何制备纳米颗粒单分子膜感兴趣，想获取更多这方面的知识，请报名参加由伦敦大学学院的Alaric Taylor博士举办的题为“纳米颗粒单分子层薄膜沉积实用指南”的网络研讨会。报告人Alaric Taylor简介：Alaric Taylor博士是伦敦大学学院工程和物理科学研究委员会（EPSRC）研究员，他在纳米光子材料的制造，尤其是通过在气-液界面开发胶体单层自组装方面有很高的造诣。 报告内容：? 详细讲解纳米颗粒沉积的具体操作? 指出需要注意的事情? 讲述纳米颗粒沉积的技巧 报告时间：2018年9月13日下午3:00（北京时间）报名联系：如需参会，请填好下列表格中的信息发送至，邮箱：lauren.li@biolinscientific.com；姓名单位邮箱电话特别提醒：因为可能会涉及电脑、系统、耳机等调试问题，建议大家提前5-10分钟进入链接。

对称性是影响物理系统各项性质的一个基础因子。由于维度的降低，原子层厚度的范德华材料是研究对称性调控量子现象的天然平台。二维层状磁体材料中，磁序是对称性调控的一个额外自由度。有鉴于此，近期，美国华盛顿大学的许晓栋教授课题组在《自然-物理》杂志上发表了低温强磁场拉曼光谱研究单层与双层CrI3晶体材料磁振子的工作，验证了对称性在二维材料体系中对磁振子的实际影响。单层CrI3材料中存在两种自旋波（见图1），一种是面内声学模式，另一种是面外的光学模式。之前文章中理论预计该自旋波隙大约是0.3-0.4 meV（2.4-3.2 cm-1）, 原则上可被拉曼光谱探测到。图1. (a-b)单层CrI3材料的两种自旋波，a)面内声学模式，(b)面外光学模式；(c) 单层CrI3的反射磁圆二色性成像图（内置图左，单层CrI3的光学照片）； (d-f)单层CrI3的低温强磁场拉曼光谱数据，磁场分别为0T, -4T, 4T。图1d数据显示在无磁场时候，由于瑞利光的存在，拉曼光谱无法测到信号，而当施加强磁场时，低波数拉曼可以明显观测到拉曼信号（见图1e,1f）。并且通过分析，证实了测量得到的斯托克斯与反斯托克斯低波数拉曼信号完全符合光学选择定则。通过分析拉曼峰随磁场变化的数据（图2a-b），研究者发现拉曼峰位与磁场强度成线性关系，分析表明拉曼信号反应的是二维材料CrI3的磁振子信息。计算得到单层CrI3在无磁场时的自旋波隙是2.4cm-1 (0.3meV)，与理论预测完全吻合。而拉曼信号随温度升高（见图2c），信号强度越来越弱。图2. (a-b): 单层CrI3拉曼信号随磁场强度关系图。(c): 拉曼信号随温度变化图，磁场为-7T。(d): 单层CrI3中的光学选择定则示意图。图3. (a) 双层CrI3在6T下的拉曼光谱，(b): 双层CrI3拉曼信号随磁场强度关系图。(c): 双层CrI3拉曼光谱随磁场变化数据，在0.7T左右磁场有反铁磁与铁磁转变。双层CrI3与单层CrI3不同，双层CrI3中同时存在反铁磁与铁磁态。图3a是双层CrI3在6T磁场下的拉曼数据。双层CrI3在强磁场下表现类似铁磁态的单层CrI3，拉曼信号与磁场强度成线性关系（见图3b）。通过分析拉曼信号（见图3c）与磁圆二色性 (RMCD）信号，表明双层CrI3在在0.7T左右磁场有反铁磁与铁磁转变。文章中，作者使用了德国attocube公司的attoDRY2100低温恒温器来实现器件在低温度1.65K下通过磁场调控的低温拉曼光学实验。文章实验结果表明CrI3晶体是研究磁振子物理和对称性调控磁性器件的理想候选材料。图4：低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列，超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C377018.htm attoDRY2100+CFM I主要技术特点：+ 应用范围广泛: PL/EL/ Raman等光谱测量+ 变温范围：1.8K - 300K+ 空间分辨率： 1 μm+ 无液氦闭环恒温器+ 工作磁场范围：0...9T (12T, 9T-3T，9T-1T-1T矢量磁体可选)+ 低温消色差物镜NA=0.82+ 精细定位范围： 5mm X 5mm X 5mm @ 4K+ 精细扫描范围：30 μm X 30 μm@4K+ 可进行电学测量，配备标准chip carrier+ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、SHPM等功能 参考文献：[1] Xiaodong XU et al, Direct observation of two-dimensional magnons in atomically thin CrI3, Nature Physics, (2020)

透射电子显微镜（TEM）在物理、化学、结构生物学和材料科学等领域的微纳结构研究中发挥着重要作用。电子显微镜像差校正光学的进展极大地提高了成像系统的质量，将空间分辨率提高到了低于50pm的水平。然而，在实际样品中，只有在极端条件下才能达到这个分辨率极限，其中一个主要的障碍是，在比单层更厚的样品中，多电子散射是不可避免的（由于电子束与原子静电势之间的强库仑相互作用）。多次散射改变了样品内部的光束形状，并导致探测器平面上复杂的光强分布。当对厚度超过几十个原子的样品进行成像时，样品的对比度与厚度之间存在非线性甚至非单调的依赖关系，这阻碍了通过相位对比成像方式直接确定样品的结构。定量结构图像解释通常依赖于密集的图像模拟和建模。直接修正样品势需要解决多重散射的非线性反函数问题。尽管已经通过不同的方法对晶体样品的不同布拉格光束进行相位调整（其中大部分是基于布洛赫波理论），但对于具有大晶胞或非周期结构的一般样品来说，这些方法变得极其困难，因为需要确定大量未知的结构因子。Ptychography（叠层衍射成像）是另一种相位修正方法，可以追溯到20世纪60年代Hoppe的工作。现代成熟的装置使用多重强度测量——通常是通过小探针扫描广大的样品收集的一系列衍射图案。这种方法已广泛应用于可见光成像和X射线成像领域。直到最近，电子叠层衍射成像技术还受到样品厚度和电子显微镜中探测器性能的限制。二维（2D）材料和直接电子探测器的发展引起了更广泛的新兴趣。用于薄样品（如2D材料）的电子叠层衍射成像已达到透镜衍射极限的2.5倍的成像分辨率，降至39μm阿贝分辨率。然而，这种超分辨率方法只能可靠地应用于小于几纳米的样品，而较厚样品的分辨率与传统方法的分辨率没有实质性差异。对于许多大块材料来说，这样的薄样品实际上很难实现，这使得目前的应用局限于类2D系统（例如扭曲的双层）。对于比探针聚焦深度更厚的样品，多层叠层衍射成像方法提出了使用多个切片来表示样品的多层成像。所有切片的结构可以分别恢复。目前，利用可见光成像或X射线成像都成功地演示了多层叠层衍射成像。然而，由于实验上的挑战，只有少数的多层电子叠层衍射成像证据的报道，并且这些报道在分辨率或稳定性方面受到限制。透射电子显微镜使用波长为几皮米的电子，有可能以原子的固有尺寸最终确定的固体中的单个原子成像。然而，由于透镜像差和电子在样品中的多次散射，图像分辨率降低了3到10倍。康奈尔大学研究人员通过逆向解决多次散射问题，并利用电子叠层衍射成像技术克服电子探针像差，证明了厚样品中不到20皮米的仪器（图像）模糊以及线性相位响应；原子柱的测量宽度受到原子热涨落的限制，新的研究方法也能够在所有三维亚纳米尺度的精度从单一的投影测量定位嵌入原子的掺杂原子。相关研究工作以“Electron ptychography achieves atomic-resolution limits set by lattice vibrations”为题发表在《Science》上。图1 多层电子叠层衍射成像原理图2 PrScO3的多层电子叠层衍射重建图3 多层电子叠层衍射成像的空间分辨率和测量精度图4 多层电子叠层衍射的深度切片

p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" text-indent: 2em " 2月25日，日立高新技术公司（TSE：8036）的全资子公司日立分析仪器（HitachiHigh-Tech Analytical Science）推出 strong span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 新型FT160XRF光谱仪 /span /strong ，该分析仪提供三种基座配置选择方案用于纳米级镀层分析。日立分析仪器主要致力于分析和测量仪器的制造和销售。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 451px height: 301px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/c29354c7-1547-456d-ac6a-6c7087db5a33.jpg" title=" 日立新品.png" alt=" 日立新品.png" width=" 451" height=" 301" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em " FT /span span style=" color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em " 160 XRF镀层分析仪 /span /p p style=" text-indent: 2em " 随着新型FT160系列在日本率先推出，日立分析仪器目前已在中国、北美、欧洲、中东和非洲销售FT160系列镀层分析仪并提供相关服务。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 日立推出的该款最新一代镀层分析仪旨在应对测量小型部件上的超薄镀层所带来的挑战。 /span FT160是一种台式EDXRF（能量色散x射线荧光）分析仪，配有强大的软件和硬件，能实现高样品处理量，且任何操作员均能获取高质量结果。由于FT160系列专为在生产质量控制中发挥关键作用而设计， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 因此其可在半导体、电路板和电子元件市场中被广泛应用 /span 。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong ▋ /strong /span strong 测量纳米级的镀层 /strong /p p style=" text-indent: 2em " FT160配置高端部件，可以提供精细结构上的超薄镀层的元素分析。毛细管聚焦光学镜能聚焦直径小于30μm的X射线束，从而在样品上集中更大强度且其可测量的部件尺寸小于传统准直器可测量的部件尺寸。高灵敏度、高分辨率日立分析仪器硅漂移探测器（SDD）充分利用光学系统测量微电子和半导体上的纳米级镀层。高精度样品台和具备数字变焦功能的高清摄像头可快速定位样件，以提高样品处理量。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 日立分析仪器产品经理Matt Kreiner表示 /span ：“在之前产品的成功基础上所推出的FT160能提供重新设计的照明布置以提高零件的可视性并便于定位，且新的配置选择方案可确保特定应用的最佳性能并为繁忙的测试实验室提供新的紧凑型基座配置要素。该产品系列硬件和分析能力的不断发展使我们的客户更容易在快速发展的微电子领域控制生产。FT160是对我们镀层仪器综合系列的补充，这归功于日立45多年的XRF镀层分析仪的开发经验。” /p p style=" text-indent: 2em " FT160系列现已允许订购。可通过点击文末 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104100/product.htm" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 日立分析仪器厂商展位 /span /a 联系日立分析仪器。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong ▋ /strong /span strong 关于日立分析仪器 /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 354px height: 80px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/db00c146-e659-42ad-b762-773a6727b57f.jpg" title=" 00.png" alt=" 00.png" width=" 354" height=" 80" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 日立分析仪器是日立高新技术集团于2017年7月创立的全球性公司。其总部位于英国牛津，其在芬兰、德国和中国从事研发和装配业务并在全球多个国家开展销售和支持业务。其产品系列包括： /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span FT160、FT110和X-Strata微焦斑XRF光谱仪，能测量单层和多层镀层（包括合金层）的镀层厚度，可成为质量控制或过程控制程序以及研究实验室的专用分析仪。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span EA1000、EA6000和HM1000 RoHS（有害物质限制指令）分析仪适用于RoHS 1和RoHS 2测试，使用便捷，能够很好适应限制指令的变化。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span DSC7000X、DSC7020、NEXT STA、STA7000、TMA7100、TMA7300和DMA7100系列热分析仪已经过优化，可检测最小反应并使其可视化，同时具有坚固耐用、可靠且易于使用的特点。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span EA8000 x射线颗粒污染物分析仪用于锂离子电池生产中快速有效的质量控制。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span Lab-X5000和X-Supreme8000台式XRF光谱仪可为石油、木材处理、水泥、矿物、采矿和塑料等多种行业提供质量保证和过程控制服务。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span & nbsp OE750、PMI-MASTER、FOUNDRY-MASTER和TEST-MASTER系列分析仪被世界各地的行业用于进行快速和精确的金属分析。该仪器采用直读光谱分析技术，可测定所有重要元素，能提供低检测限和高精度，包括钢中的碳和几乎所有金属中所有技术相关的主要和痕量元素。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span X-MET8000手持式光谱仪被成千上万的企业用于通过XRF精密技术进行简单、快速和无损的合金分析、废金属分拣和金属牌号筛选。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " □ /span 采用LIBS激光技术的Vulcan手持式光谱仪只需一秒即可识别金属合金，是世界上分析速度最快的分析仪之一。这对需要处理大量金属的企业而言非常有利。 /p p br/ /p

中国科学技术大学教授曾长淦、副研究员李林研究团队与北京大学教授冯济课题组合作，通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构，首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体材料中，弱局域化、普适电导涨落和Aharonov-Bohm效应等独特量子输运现象，都源于载流子扩散路径之间的量子干涉。然而这些量子干涉行为均发生在单一导体内的载流子输运过程，可以在非相互作用的单粒子框架下很好地解释。与之相比，诸如层间拖拽效应这种路径更为复杂的多粒子耦合输运中是否会展现出类似的量子力学行为，是一个重要的基础科学问题。所谓拖拽效应，是指对于两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成的电双层结构，在其中一层（主动层）施加驱动电流，层间载流子之间的动量/能量转移会诱导另一层（被动层）载流子移动，从而在被动层产生一个开路电压或闭路电流。此前，拖拽效应被广泛用于研究载流子长程耦合特性，发现如间接激子波色爱因斯坦凝聚等层间关联量子态。然而，对这一独特输运过程本身的外场响应特性及可能的量子效应研究还十分缺乏。石墨烯基二维电双层结构为在二维极限下深入相关研究提供了很好的平台，作为天然且理想的二维电子气，石墨烯本身载流子类型和浓度均高度可调，且利用氮化硼作为绝缘层，两层石墨烯之间的间距可以低至数纳米，从而使得在更广阔参数空间内表征层间拖拽特性成为可能。此次研究中，研究团队构筑了双层石墨烯/氮化硼/双层石墨烯（以下称双层/双层）、单层/单层以及单层/双层等多个石墨烯基电双层结构。通过系统的外磁场下拖拽响应特性测试，研究团队发现在很大的温度/载流子浓度范围内，低磁场区间内拖拽磁电阻均会明显偏离经典库伦拖拽行为，并且这种偏离的符号直接取决于石墨烯层的能带拓扑性。如对于双层/双层和单层/单层体系，拖拽电阻在电子-电子区间的修正均表现为低场的电阻峰，而对于双层/单层体系，则为电阻谷。通过对拖拽输运过程的系统性分析，研究团队发现观察到的低场修正可以很好地归因于由时间反演和镜面对称联系起来的两个层间拖拽过程之间的量子干涉，而其干涉路径则由空间分隔的两个石墨烯层层内载流子扩散路径共同组成。这种层间量子干涉的产生依赖于两层石墨烯中空间重叠的扩散路径的形成，其中中间绝缘层的杂质势散射起到至关重要的作用。研究人员认为，这一新型量子干涉效应的发现，将固体材料中的量子干涉行为，从单一导体内单一粒子输运行为，拓展到多个导体间多粒子耦合输运过程，进一步丰富了量子干涉的物理内涵。此外，相比于传统层内量子干涉导致的磁阻修正，层间量子干涉导致的拖拽磁电阻的修正显著增大，从而有望为发展新原理存储器件提供新的思路。

p style=" text-indent: 2em " 近日，日本科学家研制出两种新材料，它们都是三层石墨烯结构，但由于堆叠方式不同，却各具独特的电学性能，这项研究对于光传感器等新型电子器件的发展具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em " 自从2004年，两位科学家首次利用清洁石墨晶体的透明胶带分离出了单层碳原子，石墨烯就因其迷人的特质吸引了无数研究者蜂拥而至。它的强度是钢的200倍，不仅非常柔韧，而且是一种极为优良的电导体。 /p p style=" text-indent: 2em " 石墨烯的碳原子呈六边形排列，构成了蜂窝状晶格。在单层石墨烯上再堆叠另一单层石墨烯，就可以形成双层石墨烯结构。有两种堆叠方法：让每层石墨烯结构的碳六边形中心彼此正对在一起，就构成了AA堆叠结构；而将其中一层向前移位，使得其碳原子六边形中心位于另一层石墨烯的碳原子之上，就构成了AB堆叠。AB堆叠的双层石墨烯材料在施加外部电场时，具有半导体的性质。 /p p style=" text-indent: 2em " 刻意堆叠三层石墨烯结构是非常困难的，但是这样做却可以帮助科学家们研究三层材料的物理性质是怎样随层与层间堆叠方式的不同而变化的，并从而对新型电学仪器设备的发展具有促进作用。现在，日本东京大学和名古屋大学的研究者已成功研制出两种具有不同电学性能的三层石墨烯结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 他们采用了两种不同的方式加热碳化硅，一种是在加压氩气环境下将碳化硅加热到1510摄氏度，另一种是在高真空环境将碳化硅加热至1300摄氏度。随后用共价键已被破坏成单个氢原子的氢气喷涂两种材料，两种不同的三层石墨烯结构就大功告成了。在加压氩气下加热的碳化硅形成了ABA堆叠结构的三层石墨烯，其顶部和底层的碳原子六边形精确对齐，中间层稍有移位。高真空环境下加热的碳化硅则形成了ABC堆叠结构的三层石墨烯，每一层碳原子六边形都比其下面一层稍稍向前移位。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/fda047f2-d0aa-4cca-894b-6475b2f605a5.jpg" title=" 同是三层石墨烯结构 电学性质因何大相径庭？.jpg" / /p p /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " ABA堆叠状三层石墨烯（图a）与ABC堆叠状三层石墨烯（图b）的晶体结构示意图 /span /p p style=" text-indent: 2em " 科学家们检测了这两种三层石墨烯结构的物理性质，发现他们电学性能差异显著。ABA型石墨烯与单层石墨烯类似，是十分优良的电导体，而ABC型石墨烯却更像AB型双层石墨烯结构，具有半导体的性质。 /p p style=" text-indent: 2em " “ABA型和ABC型两种不同三层石墨烯结构的成功制备，将从堆叠层数和堆叠序列的角度，拓宽石墨烯基纳米电子器件的研发可行性。” 相关研究人员在NPG Asia Materials杂志上发表的论文中这样总结道。 /p

随着新成果在Science杂志上发表，来自德克萨斯大学的Arturo Ponce教授向我们展示了他是如何开展他的诺奖级工作的。通过使用日本电子的ARM系列球差校正电镜，Ponce教授发现并表征了结构类似石墨烯的二维材料——“硼墨烯”(borophene)。用于观察硼墨烯的ARM系列球差校正电镜，摄于德克萨斯大学(2016.1.6)　　“这真是激动人心的一刻，”Ponce教授说道“这项发现将会极大地促进电子设备的发展。”　　在2010年曼彻斯特大学的科学家们因为发现石墨烯而获得诺贝尔奖，去年Arturo Ponce教授与Miguel Yacaman教授通过研究硼元素材料，又把这项工作向前推进了一步。由于硼元素的原子半径极小且质量极轻，所以它比构成石墨烯的碳元素更难以表征。得益于德克萨斯大学ARM球差矫正电镜的强大机能，这项研究工作得以顺利的展开。　　但从使用角度来说，小而轻的单层硼元素——硼墨烯对于电子设备的进步具有很高的实用价值。由于极薄，硼墨烯能够如半导体一样传输各向异性的电子信号，且其传输的速度将远大于其他各类材料。类似的技术已被应用于一些新型电子设备，比如Apple Watch。而硼墨烯的使用能够让这类设备变得更小、更快、更灵活。　　“在电子设备的设计与制造中，我们总是试图获得更小的元器件”Ponce教授说“得益于超薄的硼墨烯材料，我们将可以让一些电子器件更袖珍。”相信在未来的20年内大家将会用到装有硼墨烯器件的电子设备。　　当样品极薄(比如硼墨烯或石墨烯这样的单层材料)时，一般透射电镜的扫描透射功能(STEM)经常无法取得原子级别的分辨率，这还是在不考虑电子束辐照损伤的基础上得到的结论。对于电子束敏感的轻元素(比如硼元素)来说，一切将变得更为困难。得益于ARM系列球差校正电镜的环形明场探测功能(ABF)，有效的把信息量较小的“噪音”信号——透射电子与大角度散射电子信号滤去，成功的获得了硼元素原子级别的ABF像，为研究的展开铺平了道路。

清华大学电子系教授、“千人计划”专家宁存政教授是国际上纳米激光的开拓型领军人物。该团队专注开发纳米激光器和具有高光学增益的光放大器新材料，近他们同时在这两方面取得重大突破，并于7月17日在《自然》杂志的两个子刊《自然光子学》（Nature Photonics）和《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)上发表了新的实验结果。小编有幸采访到其中一篇论文（发表于《自然纳米技术》的《基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光》）的主要作者——李永卓副研究员。通过李老师的介绍，我们了解到这项研究的突破性意义和国际影响力，也得知研究过程困难重重。接下来，就让我们一起了解一下吧！室温连续模纳米激光的研究意义和成果纳米激光是传统半导体激光和纳米光电子学结合的新前沿。这项研究旨在探索激光器尺寸小型化的限，终为光电集成及其在未来计算机芯片上的应用进行前沿性探索。《基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光》一文，详细介绍了该团队研究人员在世界上实现二维材料纳米激光的室温运转的相关情况。采访中，李永卓老师也介绍说：“传统的纳米激光器，运行条件非常苛刻，只能在低温环境下运转。我们这项研究是采用二维材料制备出可室温工作的纳米激光器，对基础研究和实际应用都有重要意义。”纳米激光器关于这项研究的过程，李老师介绍说，他们利用厚度只有0.7纳米的单层二碲化钼（MoTe2）作为增益材料，以及一个宽度仅300多纳米，厚度200多纳米的硅纳米臂腔作为激光器谐振腔。在上述二维材料中，电子和空穴的结合能非常高，可形成稳定的激子态，因而具有较高的发光效率。另一方面，硅基纳米臂腔具有超高的光学品质因子，同时二碲化钼的激子辐射波长在硅材料内几乎没有吸收（接近透明）。因而二维材料和硅基纳米臂腔的“强-强”结合（如下图所示），是将激光器运转温度提升到室温的重要原因。基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光示意图持之以恒，突破两大技术瓶颈在器件的制备和表征过程中，该团队也遇到重重困难，尤其在项目攻坚阶段，用李老师的话形容，那真是“一头包”。其中有两个难点让李老师他们印象深刻。个难点是大面积单层MoTe2的制备和表征单层MoTe2是纳米激光器的增益介质，高质量大面积单层材料是实现器件制备的重要的环节。该团队通过优化和改善机械剥离方法，终突破难点，实现了35μm×40μm的大面积单层MoTe2材料。然而在获得大量MoTe2材料的同时，就要抓紧时间找到快速便捷的材料表征方法，以加速整个研究进程。针对这一难点，该团队分别使用了HORIBA拉曼光谱仪和原子力显微镜对MoTe2的层数进行表征和分析。他们欣喜的发现，拉曼光谱法是一种更简单、快捷识别单层MoTe2的方法，高效高速地保证了他们的研究。下图是单层和双层MoTe2的拉曼光谱，可以清晰的观测到MoTe2中典型的声子模式——A1g, E12g和 B2g，分别对应out-of-plane, in-plane, 和 out-of-plane (Bulk-Raman inactive)模式。值得说明的是，在少层（few-layer）的MoTe2中由于平移对称性的破坏，可以观测到B2g模式。而单层MoTe2中则观测不到B2g模式。因此，利用拉曼光谱仪准确表征出B2g峰，是识别单层MoTe2的一种便捷而有效的方法。而通过拉曼测试方法高效而准确的确定单层，为后续器件的制备打下了重要的基础。在该研究中，拉曼表征选用的是高分辨率的HORIBA LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪作为分析工具。单层和双层MoTe2的拉曼光谱第二个难点是单层MoTe2的转移和对准在实验过程中，研究人员需要把单层MoTe2转移至300多纳米宽的纳米臂微腔上面，并且在转移过程中不能破坏单层材料。为了解决这个难题，研究者利用显微镜和高精度位移台，搭建了一套用于对准及转移单层材料的装置，终于保证了单层MoTe2材料可以精准的盖在纳米臂微腔上面，并且误差在微米量级。 其实，这项研究的困难和要求还远不止这些，采访中小编还了解到这项研究要求非常精密，对环境要求也非常苛刻。他们的实验室是在地下一层的洁净间，实验过程中要避光。研究时只能用手机照明，并要在近乎黑暗的环境连续工作数个小时。耐住寂寞，笃定坚守，不畏困难，精耕细作，正是这种科研精神，李老师他们才取得了如此卓越的研究成果。在这里，向清华大学电子系宁存政教授团队表示祝贺！团队介绍具有国际影响力的纳米激光技术研发团队清华大学电子系“千人计划”专家宁存政教授长期研究半导体发光物理、纳米光子学、器件端微型化制作及表征，曾在世界上制成尺寸小于半波长的电注入纳米激光器，并实现了电注入金属腔纳米激光器的室温连续模运转，是纳米激光技术领域的开拓型领军人物。图片引自清华大学新闻网http://news.tsinghua.edu.cn/《基于单层二碲化钼和硅纳米臂腔的室温连续模纳米激光》是清华大学与美国亚利桑那州立大学合作的结果，主要工作在国内完成。研究成果得到了清华大学自主科研项目（20141081296）和中组部千人计划的支持。参考文献：[1] Yongzhuo Li, Jianxing Zhang, Dandan Huang, Hao Sun, Fan Fan, Jiabin Feng, Zhen Wang & C. Z. Ning, “Room-temperature continuous-wave lasing from monolayer molybdenum ditelluride integrated with a silicon nanobeam cavity”. Nature Nanotechnology (2017) doi:10.1038/nnano.2017.128 点击标题，查看往期精华文章拉曼光谱技术测定二硫化钼层数的两种方法光谱分析助力锂电池产业突破：拉曼篇（1）锂电池充放电过程正负的研究用户动态|四川大学成功研发新型气体进样纳米金比色法免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容（含图片）来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享，供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们取得联系，我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确，如有任何失误失实，敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

单层石墨烯(SLG)因为其近弹道输运和高迁移率等独特性质以及在纳米电子和光电子器件方面所具有的潜在应用而受到了广泛的研究和关注。每个SLG样品都存在边界，且SLG与边界相关的物理性质强烈地依赖于其边界的取向。在本征SLG边界的拉曼光谱中能观察到一阶声子模-D模，而在远离边界的位置却观察不到。研究发现边界对D模的贡献存在一临界距离hc，约为3.5纳米。但D模的倍频模-2D模在本征SLG边界和远离边界处都能被观察到。因此，D模成为研究SLG的晶畴边界、边界取向和双共振拉曼散射过程的有力光谱手段。 　　SLG具有两种基本的边界取向：&ldquo 扶手椅&rdquo 型和&ldquo 之&rdquo 字型。与SLG不同，多层石墨烯(MLG)中每一石墨烯层都具有各自的边界以及相应的边界取向。对于实际的MLG样品，其相邻两石墨烯层的边界都存在一个对齐距离h。h可以长到数微米以上，也可短到只有几个纳米的尺度。当MLG的所有相邻两石墨烯层的h等于0时，我们称之为MLG的完美边界情况。MLG边界复杂的堆垛方式以及存在不同h和取向可显著影响其边界的输运性质、纳米带的电子结构和边界局域态的自旋极化等性质。尽管SLG边界的拉曼光谱已经被系统地研究，但由于MLG边界复杂的堆垛方式，学界对其拉曼光谱的研究还非常少。 　　最近，中国科学院半导体研究所博士生张昕、厉巧巧和研究员谭平恒等人，对MLG边界的拉曼散射进行了系统研究。他们首先对MLG边界进行了归类，发现N层石墨烯(NLG)的基本边界类型为NLGjE，即具有完美边界的jLG置于(N-j) LG上。因此，双层石墨烯(BLG)的边界情况可分为BLG1E+SLG1E和BLG2E两种情况。研究发现：(1)NLG1E边界与具有缺陷结构的NLG的D模峰形相似，其2D模则为NLG和(N-1)LG的2D模的叠加。(2)在激光斑所覆盖区域的多层石墨烯边界附近，相应层数石墨烯的2D模强度与其面积成正比，而相应的D模强度则与在临界距离内的对齐距离(如果h

近日，国家标准计划《纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数》进入公开征求意见阶段，反馈日期截止到2023年12月5日，如有任何建议或意见，请有关单位和专家填写征求意见表（详见附件）并反馈至邮箱：shaoyue @graphene-center.org 。本文件由TC279（全国纳米技术标准化技术委员会）归口，主管部门为中国科学院，起草单位为中国科学院半导体研究所、河北大学和泰州巨纳新能源有限公司。本文件规定了使用拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数的方法。本文件适用于利用机械剥离法制备的、横向尺寸不小于 2 µm的 2H堆垛的二硫化钼薄片的层数测量。化学气相沉积法制备的 2H堆垛的二硫化钼薄片可参照本方法执行。二硫化钼薄片具有优异的电学、光学、力学、热学等性能，在学术届和工业届都引起了广泛的关注，已成为新一代高性能纳米光电子器件国际前沿研究的核心材料之一。二硫化钼薄片作为二维层状材料的代表，其层数或者厚度显著影响其光学和电学等性能。例如，单层二硫化钼薄片为直接带隙半导体，多层二硫化钼薄片为间接带隙半导体，且带隙随层数增加而逐渐降低，但场效应迁移率和电流密度会随之提高，进而通过调控二硫化钼薄片的层数实现与其相关的光电探测器、光电二极管、太阳能电池和电致发光器件的可控性能。所以，快速准确地表征二硫化钼薄片的层数对于其生产制备和相关产品开发具有重要的指导意义，也是深入研究二硫化钼薄片的物理和化学性质的基础和其开发应用的核心。拉曼光谱作为一种快速、无损和高灵敏度的光谱表征方法，已被广泛地应用于二硫化钼薄片的层数测量。比如，单层和多层二硫化钼薄片的拉曼光谱中，高频拉曼振动模——E12g 和A1g的峰位差值随二硫化钼薄片的层数而递增，两层及以上的二硫化钼薄片中低频拉曼振动模——呼吸（LB）模和剪切（S）模的峰位与二硫化钼薄片的层数具有确定的对应关系。同时，对于制备在氧化硅衬底上的二硫化钼薄片，二硫化钼下方硅衬底的拉曼峰的强度也与其上二硫化钼薄片的层数呈现单调变化的关系。因此，利用上述拉曼光谱参数特征，就可以准确地测量二硫化钼薄片的层数。由于不同方法制备的二硫化钼薄片在结晶性和微观结构上存在较大差异，现有任何一种表征方法均不是具有确定意义的通用手段。在实际应用中需要根据二硫化钼薄片的结晶性和微观结构特点来选择一种或多种合适的表征方法对其层数进行综合分析。附件：纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数（征求意见稿） -- 征求意见表.doc纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数（征求意见稿）.pdf

• James Keerfot• Vladimir V Korolkov原子力显微镜（AFM）是一种测量探针和样品之间作用力的技术，它不仅可用于测量纳米级分辨率的表面形貌，还可用于绘制和操作可使用纳米级探针处理的一系列性能。在这里，我们只谈到了最先进的AFM在层状材料研究中的一些能力。我们希望探索的第一个例子是如何使用AFM来研究垂直异质结构中的层的注册表，这会产生许多有趣的现象[1，2]。根据层间和层内的结合、晶格周期和两个重叠薄片角度的对称性和失配，可以观察到单层石墨烯（SLG）和六方氮化硼（hBN）[3]之间的莫尔图案或扭曲控制的双层二硫化钼（2L-MoS2（0°））[4]中的原子重建等特征。在图1中，我们展示了我们的FX40自动AFM如何使用导电AFM（C-AFM）和侧向力显微镜（LFM）来测量这些特征。这两种技术都源于接触模式AFM，其中悬臂由于排斥力而产生的偏转用于通过反馈回路跟踪表面形貌。LFM测量探针在垂直于悬臂梁的方向上扫描时的横向偏转，而C-AFM绘制尖端样品结处恒定电压和力下的电流图。除了传统的形貌通道外，AFM还使用这些模式，为研究垂直异质结构中层间扭曲和应变影响的研究人员提供了“莫尔测量”。图1:Park Systems的FX40自动AFM（a）用于使用LFM（c）和c-AFM（d）测量hBN和单层石墨烯（b）之间的莫尔图案。对于具有边缘扭曲角和有利的层间结合的样品，可以测量原子重建，这是石墨上平行堆叠的双层MoS2的情况（e）。与莫尔图案一样，在这种情况下，由于重建，可以使用LFM（f）和C-AFM（g）测量不同配准的区域。除了探索层状材料的形态和注册，原子力显微镜还具有一系列功能模式，可以用纳米尺度的分辨率测量诸如功函数、压电性、铁电性和纳米机械性能等性能。在图2中，我们展示了如何使用单程边带开尔文探针力显微镜（SB-KPFM）[5]来同时绘制尖端和具有不同层厚度的MoS2薄片之间的形态和接触电势差（CPD）。MoS2薄片从聚二甲基硅氧烷（PDMS）转移到Si上，在MoS2和Si之间留下截留的界面污染气泡。通过比较形貌（见图2b）和CPD（见图2c），我们看到由于MoS2层厚度和截留的界面污染物气泡的大小，CPD发生了变化。通过从地形数据中提取相对应变的估计值，该估计值基于尖端水泡相对于平坦基底的行进距离，可以直接将CPD和一系列层厚度的应变关联起来[6]。图2:KPFM是用Multi75E探针和5V的电驱动（VAC）和5kHz的频率（fAC）在硅（天然氧化物）上的MoS2上进行的（a）。对于多层MoS2薄片，同时绘制了形貌图（b）和CPD（c），揭示了由于层厚度和捕获污染物的气泡的存在而导致的CPD对比度。通过从地形图像中提取相对应变的估计值，我们绘制了各种泡罩尺寸和MoS2厚度的相关应变和CPD（d），如图图例所示。在我们的最后一个例子中，我们将研究如何使用原子力显微镜来决定性地操纵层状材料。在图3 a-c中，我们比较了90 nm SiO2/Si中2-3层（L）石墨烯薄片在使用阳极氧化切割之前（见图3b）和之后（见图3c）的横向力显微镜图像，其中尖端使用接触模式保持接触，同时施加40 kHz的10 V AC偏压[7]。除了阳极氧化，原子力显微镜还能够对层状材料进行机械改性。图3d-f中给出了一个这样的例子，其中使用Olympus AC160探针（刚度~26N/m）将聚苯乙烯上的3L-MoS2薄片缩进不同的深度。如图3f的插图所示，压痕深度（使用非接触模式监测）与压痕力密切相关。以这种方式修改局部应变已被证明可以决定性地产生表现出单光子发射的位点[8]。图3：在接触模式（a）下，通过向探针施加AC偏压，对少层石墨烯进行阳极氧化。通过比较（b）之前和（c）之后的LFM图像来证明薄片的确定性切割。也可以在聚苯乙烯上进行几层MoS2的压痕，证明了机械操作（d）。通过非接触模式AFM监测的压痕深度显示，压痕力范围高达~7.2µN。总之，我们已经展示了AFM如何能够提供比表面形貌多得多的信息，并且可以执行的一套功能测量和样品操作过程为关联测量提供了新的机会。易于使用的功能以及使用最佳探针自动重新配置硬件进行功能测量的能力，使Park的FX40特别适合此类调查。References[1] R. Ribeiro-Palau et al. Science 361, 6403, 690 (2018).[2]Y. Cao et al. Nature 556, 80 (2018).[3] C. Woods et al. Nature Phys. 10, 451 (2014).[4]A. Weston et al. Nat. Nanotechnol. 15, 592 (2020).[5] A. Axt et al. Beilstein J. Nanotechnol. 9, 1809–1819 (2018)[6] E. Alexeev et al. ACS Nano 14, 9, 11110 (2020)[7] H. Li et al. Nano Lett., 18, 12, 8011 (2018)[8] M. R. Rosenberger et al. ACS Nano, 13, 1, 904–912 (2019)原文：Atomic force microscopy for layered materials，Wiley Analytical Science作者简介• 詹姆斯基尔福（James Keerfot）Park Systems UK Ltd, MediCity Nottingham, Nottingham, UK.弗拉基米尔科罗尔科夫（Vladimir V. Korolkov）Park Systems UK Ltd., MediCity Nottingham, UK.弗拉基米尔于2008年获得莫斯科大学化学博士学位。随后，他进入海德堡大学，专攻薄膜的X射线光电子能谱学，随后在诺丁汉大学任职，在那里他发现了自己对扫描探针显微镜（SPM）的热情，并成为SPM技术的坚定拥护者，以揭示纳米级的结构和性能。他率先使用标准悬臂的更高本征模来常规实现分辨率，而以前人们认为分辨率仅限于STM和UHV-STM。弗拉基米尔目前发表了40多篇科学论文，其中包括几篇在《自然》杂志上发表的论文。尽管截至2018年，他的专业知识为SPM技术的产业发展做出了贡献，但他的工作仍在激励和影响该领域的学术冒险。

多层石墨烯及其堆垛顺序具有特的物理特性及全新的工程应用，可以将材料从金属调控为半导体甚至具有超导特性。石墨烯薄膜的性质相对于层数及其晶体堆垛顺序有很大变化。例如，单层石墨烯表现出高的载流子迁移率，对于超高速晶体管尤为重要。相比之下，AB堆垛的双层或菱面体堆垛的多层石墨烯在横向电场中显示出可调的带隙，从而产生了高效的电子和光子学器件。此外，有趣的量子霍尔效应现象也主要取决于其层数和堆垛顺序。因此，对于大面积制备而言，能够控制石墨烯的层数以及晶体堆垛顺序是非常重要的。 近日，韩国基础科学研究所（IBS）Young Hee Lee教授和釜山国立大学Se-Young Jeong教授在期刊《Nature Nanotechnology》以“Layer-controlled single-crystalline graphene film with stacking order via Cu-Si alloy formation” 为题报道了采用化学气相沉积的方法来实现大面积层数及堆垛方式可控的石墨烯薄膜的突破性工作。为石墨烯和其他2D材料层数的可控生长迈出了非常重要的一步。 文章提出了一种基于扩散至升华（DTS）的生长理论，实现层数可控生长的关键是在铜箔基底上先可控生长SiC合金，具体来讲（如图1所示），先在CVD石英腔室内原位形成Cu-Si合金，之后将CH4气体引入反应室并催化成C自由基，形成SiC，随后温度升高至1075℃以分解Si-C键，由于蒸气压使Si原子升华。因此，C原子被留下来形成多层石墨烯晶种，在升华过程中，这些晶种横向扩展到岛中（步骤III），并扩展致边缘。在给定的Si含量下注入不同浓度稀释的CH4气体，可以控制Si-Cu合金中石墨烯的层数。图1e显示了在步骤II中引入不同稀释浓度CH4气体时C含量的SIMS曲线，在较高CH4气体浓度下，C原子更深地扩散到Cu-Si薄膜中，形成较厚的SiC层，然后生长较厚的石墨烯薄膜。由此实现可控的调节超低限CH4浓度引入C原子以形成SiC层，在Si升华后以晶圆尺寸生长1-4层石墨烯晶体。 　　图1. 不同生长过程中的光学显微镜结果，生长示意图及XPS能谱和不同生长步骤中Si和C含量的二次离子质谱SIMS曲线 随后，为了可视化堆垛顺序并揭示晶体取向的特电子结构，进行了nano-ARPES光谱表征，系统研究了单层，双层，三层和四层石墨烯的能带结构（图2a-d），随着石墨烯层数增加，上移的费米能逐渐下移。另外，分别根据G和2D峰之间的IG/I2D强度比和拉曼光谱二维模式的线形来确定石墨烯薄膜的层数和堆垛顺序。IG/I2D随着层数增加而增加（从0.25到1.5），并且2D峰发生红移（从2676 cm-1到2699 cm-1）。后，双层、三层和四层石墨烯的堆垛顺序通过双栅器件的电学测量得到了确认（图2i-k）。在双层石墨烯（图2i）中，沟道电阻（在电荷中性点处）在高位移场下达到大值，从而允许使用垂直偶电场实现带隙可调性。在三层器件上进行了类似的测量（图2j），与AB堆垛的双层相反，由于导带和价带之间的重叠，沟道电阻随着位移增加而减小，这可以通过改变电场来控制，从而确认了无带隙的ABA-三层石墨烯。在四层器件中也观察到了类似的带隙调制（图2k），确认了ABCA堆垛顺序。 图2. 不同层数的石墨烯样品的nano-ARPES,拉曼及电学输运表征 本文通过在Cu衬底表面上使用SiC合金实现了可控的多层石墨烯，其厚度达到了四层，并具有确定的晶体堆垛顺序。略显遗憾的是本文并没有对制备的不同层数的石墨烯样品进行电导率，载流子浓度及载流子迁移率的标准测试。值得指出的是，近期，西班牙Das-Nano公司基于THz-TDS技术研发推出了一款可以实现大面积（8英寸wafer）石墨烯和其他二维材料100%全区域无损非接触快速电学测量系统-ONYX。ONYX采用一体化的反射式太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）弥补了传统接触测量方法（如四探针法- Four-probe Method，范德堡法-Van Der Pauw和电阻层析成像法-Electrical Resistance Tomography）及显微方法（原子力显微镜-AFM, 共聚焦拉曼-Raman，扫描电子显微镜-SEM以及透射电子显微镜-TEM）之间的不足和空白。ONYX可以快速测量从0.5 mm2到~m2的石墨烯及其他二维材料的电学特性，为科研和工业化提供了一种颠覆性的检测手段。ONYX主要功能：→ 直流电导率（σDC）→ 载流子迁移率, μdrift→ 直流电阻率, RDC→ 载流子浓度, Ns→ 载流子散射时间，τsc→ 表面均匀性ONYX应用方向：石墨烯光伏薄膜材料半导体薄膜电子器件PEDOT钨纳米线GaN颗粒Ag 纳米线

据报道，2016年7月4日，英国牛津仪器公司利用其纳米实验室纳米级生长系统，启动了二硫化钼生长工艺研究。　　单层硫化钼是一种直接带隙半导体材料，在光电领域具有广泛的应用，如发光二级光、光伏电池、光探测器、生物传感器等，而多层二硫化钼是一种非直接带隙半导体，有望用于未来的数字电子技术。　　牛津仪器公司表示，该公司已经开展了广泛的研究，对化学气相淀积工艺进行了优化，开发了纳米实验室系统，这一系统能够处理广泛领域的液态/固态/金属-有机材料，适用于二维材料生长。该系统能够提供在蓝宝石、原子层淀积铝(氧化铝和氧化硅)等各种衬底上生长的能力，也能够淀积硫化钨、二硫化钼等二维过渡金属硫化物。　　该工艺的开发及其已经经过验证的成果极度令人振奋，因为纳米实验室等离子处理系统的二维材料处理能力进入到了一个新阶段。拉曼分析表明了单层材料的高品质，原子力显微镜表明了薄膜的平滑和一致性。该公司期待二维材料生长工艺的开发，将推动下一代纳米电子器件的开发。

当前MOSFET器件的持续微缩所带来的功耗问题已经成为制约集成电路发展的主要瓶颈。研发新原理器件以突破MOSFET亚阈值摆幅（SS）为60mV/dec的室温极限，是实现高速度、低功耗CMOS技术和集成电路的重要途径。近年来，包括隧穿晶体管（TFET）、负电容晶体管（NCFET）、冷源晶体管（CSFET）等在内的多种器件技术为实现陡峭亚阈值摆幅和低功耗器件性能提供了思路。复旦大学微电子学院朱颢研究团队针对上述晶体管器件技术的关键需求，与美国国家标准与技术研究院（NIST）及美国乔治梅森大学合作，提出了一种具有陡峭亚阈值摆幅的负量子电容晶体管器件。研究成果以《Steep-Slope Negative Quantum Capacitance Field-Effect Transistor》为题在近日召开的第68届国际电子器件大会（IEDM，International Electron Devices Meeting）上发表，微电子学院朱颢以及美国NIST的Qiliang Li为通讯作者，课题组杨雅芬博士为第一作者，复旦大学微电子学院为第一单位。该工作将单层石墨烯二维金属系统集成于MoS2晶体管的栅极结构中，构建负量子电容晶体管（NQCFET）器件，利用单层石墨烯在低态密度条件下产生的负电子压缩效应，通过栅极电压调控形成负量子电容。类似于传统基于铁电材料的负电容器件，NQCFET器件中利用石墨烯提供的负量子电容贡献，实现内部栅压放大和小于60mV/dec亚阈值摆幅的特性。该工作中，通过对器件栅极叠层结构以及制备工艺的优化，实现了最小31mV/dec的亚阈值摆幅和可忽略的滞回特性，以及超过106的开关比，有效降低器件静态与动态功耗。同时结合理论仿真揭示了器件陡峭亚阈值摆幅的形成机理，为未来高速低功耗晶体管器件技术的发展提供了新的路径。该项研究工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。负量子电容晶体管器件结构与器件性能图

p 据外媒报道，宾夕法尼亚州立大学研究团队表示，想要开发可靠、快速充电、适宜在寒冷天气下工作的汽车电池，自组装薄层电化学活性分子或将成为解决方案。 /p p br/ /p p img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/70cad0b3-66f1-47a4-989c-f6ad1caabc2a.jpg" title=" 202009011201548733.jpg" alt=" 202009011201548733.jpg" / /p p style=" text-align: center " 锂图片来源：PSU官网 /p p br/ /p p 金属电池是继锂离子电池之后的下一代电池，宾夕法尼亚州立大学机械工程教授、电池和储能技术中心的主要研究人员Donghai Wang说，“这种电池使用的是锂负极，能量密度更高，但存在枝晶生长、效率低和循环寿命短等问题。”研究人员表示，具有电化学活性的自组装单层，可以分解成合适的构成部分，保护锂负极表面，从而解决这些问题。 /p p br/ /p p 这类电池由锂负极、锂金属氧化物正极和电解质构成，其电解质中含有锂离子导电材料和保护性薄膜层。在快速充电或在寒冷的条件下，如果没有保护层，电池中可能逐渐长出锂枝晶，最终会导致电池短路，大大降低电池的实用性和循环寿命。Wang表示：“关键在于调整分子化学，使其能够在表面自我组装。”在充电时，这种单层可以提供良好的固态电解质界面，从而保护锂负极。 /p p br/ /p p 研究人员将这种单层膜沉积在薄铜层上。在电池充电时，锂撞击单层并分解形成稳定的界面层。部分锂与剩余的层体一起沉积在铜上，原层分解的部分在锂上面进行重组，从而保护锂，防止生成锂枝晶。 /p p br/ /p p 据研究人员介绍，利用这项技术，可以提升电池的存储容量，增加充电次数。Wang说：“这项技术的关键在于能够在需要的时候及时形成一层膜。这种膜可以分解并自动转化，然后留在铜上并覆盖锂表面。这种技术可以应用于无人机、汽车或一些水下低温应用的小型电池中。” /p

2024年6月25-28日，仪器信息网(www.instrument.com.cn) 与中国电子显微镜学会（对外）（www.china-em.cn）将联合主办“第十届电子显微学网络会议(iCEM 2024)”。会议结合目前电子显微学主要仪器技术及应用热点，邀请业界知名电子显微学专家、电子显微学仪器技术专家、电子显微学应用专家等，重点邀请近来有重要工作成果进展的优秀青年学者代表线上分享精彩报告。iCEM 2024恰逢电子显微学网络会议创立十周年，会议专场将增设“十周年”主题内容，围绕过去十年我国电子显微学重要进展、未来展望等进行分享。第十届电子显微学网络会议(iCEM 2024)将设置八个分会场：1) 原位/环境电子显微学与应用；2）先进电子显微学与应用；3）扫描电镜/聚焦离子束显微镜技术与应用；4）电子能量损失谱/电镜光谱分析技术；5）低温电子显微学与应用；6）生物医学电镜技术与应用；7）电镜实验操作技术及经验分享；8）电镜开放共享平台及自主保障体系建设。诚邀业界人士线上报名参会。主办单位：仪器信息网，中国电子显微镜学会（对外）参会方式：本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2024/或扫描二维码报名“原位/环境电子显微学与应用”专场预告（注：最终日程以会议官网为准）专场一：原位/环境电子显微学与应用（6月25日上午）专场主持暨召集人：尹奎波 东南大学MEMS教育部重点实验室副主任/副教授报告时间报告题目演讲嘉宾09:00-09:30【十周年主题报告】：小尺寸金属Ag变形机制的原位原子尺度研究王立华（北京工业大学 教授）09:30-10:00Protochips基于机器学习全流程原位解决方案赵颉（上海微纳国际贸易有限公司 产品经理）10:00-10:30扫描透射电子显微技术（STEM）在低维量子材料的应用与研究进展林君浩（南方科技大学 教授）10:30-11:00日立聚光镜球差电镜HF5000的原位功能介绍郭晓杰（日立科学仪器（北京）有限公司 电镜应用工程师）11:00-11:30原位观测表面-亚表面动态耦合孙宪虎（中国科学院大学 副教授）11:30-12:00液相环境金属纳米晶体结构演变机制研究王文（郑州大学 副教授）嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）专场主持暨召集人：尹奎波 东南大学MEMS教育部重点实验室副主任/副教授【个人简介】长期从事低维半导体材料的原位制备和性能调控工作，聚焦于新材料体系的可视化原子制造过程和新功能器件的开发，以期为下一代半导体材料和器件发展提供思路。在Nature、Nature Commun.、Adv. Mater.、IEEE Sens. J.等国际期刊发表SCI论文130余篇，总被引频次超过7000次，H因子40；获授权中国发明专利20余项；获江苏省科学技术奖一等奖和中国发明协会发明创新奖一等奖等。任中国电镜学会原位电子显微学方法专业委员会副主任，东南大学MEMS教育部重点实验室副主任，Micromachines 编委等。王立华 北京工业大学 教授【个人简介】王立华，北京工业大学材料与工程学院教授、博士生导师。入选国家WR领军人才、国家优青、北京市卓越青年科学家计划，北京市青年拔尖团队等。获国家自然科学二等奖，北京市科学技术奖一等奖。获得澳大利亚优秀青年基金（Discovery Early Career Researcher Award），在昆士兰大学从事博士后研究工作。现主要从事材料透射电子显微镜表征、原子尺度下材料力学行为的原位实验研究。发表论文100余篇，包括Science 1篇，Nat. Energy 1篇，Nat. Commun. 8篇，Phys. Rev. Lett. 2篇，Adv. Mater. 2篇，Nano Lett. 4篇，Acta Mater. 4篇，ACS Nano 4篇等。成果被Science，Nature, Nature Materials, Nature Communications等引用6000余次。承担国家重点研发计划课题、JKW项目、霍英东基金、国家自然科学基等10余项国家/省部级项目，总经费4000余万。Science, Phys. Rev. Lett., Nat. Commun.，Adv. Mater., Nano Lett.，Acta Mater., ACS Nano等20余种期刊审稿人。报告题目：小尺寸金属Ag变形机制的原位原子尺度研究【摘要】材料力学性能与其变形过程中微观结构演化的原子机理直接相关。在原子层次认知材料弹塑性变形过程的原子机理，是其力学性能优化的基础。透射电镜具有原子分辨率，然而常规的原位力学实验技术空间分辨率往往只有纳米尺度。本报告介绍团队原创的原子分辨的材料弹塑性力学行为研究方法。并介绍利用该方法研究尺寸对金属弹性极限及塑性变形机制的影响。在原子层次研究尺寸对多晶金属材料塑性变形机制以及弹塑性能的影响。最后介绍原子分辨的原位观测技术对解决一些经典科学问题的优势。赵颉 上海微纳国际贸易有限公司 产品经理【个人简介】理学博士，毕业于北京工业大学固体微结构与性能研究所，主要研究方向是金属材料塑性变形中的电子显微结构及其变形机理。在电子显微学领域具有超过十年的应用经验，了解多种电子显微学分析方法及制样技术。目前任职于上海微纳国际贸易有限公司，负责电镜制样相关及原位分析设备的推广与销售。报告题目：Protochips基于机器学习全流程原位解决方案【摘要】透射电镜已经成为现代材料研究的重要手段之一，由于传统的透射电子显微镜只能局限在真空条件下对样品进行结构已经形貌的观察。针对温度、气氛、液体等环境下样品的动态变化过程难以进行直接的观察。使用原位透射电镜样品杆可以加入不同外场环境对样品进行原位动态的观察，获取最直接的动态结果，尤其是在研究纳米材料、热电材料、能源材料以及催化反应等领域具有十分强大的优势。Protocolchips基于机器学习采用热、电、气体以及液体原位样品杆，为用户带来了硬件以及软件的整合，提供了全新的原位实验解决方案。林君浩 南方科技大学 教授【个人简介】林君浩，南方科技大学物理系副系主任，教授，国家青年特聘专家，博士生导师。博士毕业于美国范德比尔特大学（Vanderbilt University）物理系，后赴日本任JSPS特聘研究员，2018年加入南方科技大学物理系任准聘副教授，2024年5月破格晋升为长聘正教授。主要研究兴趣为透射电子显微学新技术与新方法的发展，以及新型低维量子材料的微观量子物态的精确测量及缺陷对宏观量子物性的影响。近5年来，在Nature，Science，Nature Materials/Electronics/Synthesis, Nature Communications, Advanced Materials，ACS Nano等高影响期刊发表130余篇文章，总引用次数超过14500多次，H因子52。多次在国际学术会议及高校论坛做邀请报告，担任Nature, Nature Communications等期刊审稿人，承担多项国家与省市级科研攻关项目。入选《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”2021中国区榜单，2022年获广东省青年五四奖章提名奖，2024年入选爱思唯尔中国高被引学者（物理）。报告题目：扫描透射电子显微技术（STEM）在低维量子材料的应用与研究进展【摘要】我将报道定量衬度分析技术在二维材料缺陷表征中的应用与方法学发展，以及我们课题组在克服二维材料水氧敏感性的一些设备创新尝试。我们搭建了一套具有完全知识产权的大型氛围控制互联系统，将水氧敏感二维材料的生长-表征-转移-高精度结构解析-器件制作与测量整个实验过程都保护在惰性氛围下。我们利用该系统在直接观测二维敏感单层材料晶格原子结构与缺陷中取得的一些初步成果，包括单层敏感WTe2的大范围无损本征褶皱结构，MoTe2/WTe2本征缺陷的统计分布，少层卤族铁磁反铁磁材料的直接CVD制备与无损表征，单层CrI3的缺陷磁性调控，层状拓扑反铁磁绝缘体MnBi2Te4的自发表面重构现象等。最后，我将讨论透射电子显微技术发展的新机遇与新挑战，包括低温冷冻电镜技术在二维材料中的应用和透镜消磁技术研究二维磁性与超导相变等。郭晓杰 日立科学仪器（北京）有限公司 电镜应用工程师【个人简介】 郭晓杰博士毕业于中国科学院大学上海硅酸盐研究所，主修材料物理与化学专业，现任日立科学仪器（北京）有限公司电镜应用部电镜应用工程师，主要负责日立聚光镜球差电镜HF5000的相关应用支持。报告题目：日立聚光镜球差电镜HF5000的原位功能介绍【摘要】日立聚光镜球差电镜HF5000是具有原子级分辨率的环透电镜，并且配备了二次电子探测器，能够在进行原位通气实验时为材料提供原子级晶体结构及表面形貌信息。另外，它可以配备各种热、电及液相样品杆。本报告将介绍HF5000原位测试实例及各种样品杆的应用情况。孙宪虎 中国科学院大学 副教授【个人简介】孙宪虎，中国科学院大学化学科学学院副教授，海外优青，中科院百人计划入选者，环境电镜课题组组长。美国纽约州立大学宾汉姆顿分校博士，师从Guangwen Zhou教授，进行原位气-固界面研究。美国劳伦斯伯克利国家实验室材料科学系和美国国家电镜中心博士后，师从Haimei Zheng 教授，进行原位液-固界面研究。博士期间先后在布鲁克海文国家实验室苏东研究员课题组，美国标准与技术研究所Renu Sharma 教授课题组，匹兹堡大学Judith C. Yang 教授课题组访问与学习。发表论文20余篇，以第一或共一作者发表12篇，包括Nature 2篇, Nature Communications, Advanced Functional Materials, Small 等。授权原位液相电镜技术美国专利一项。荣获海外优秀自费留学生奖学金和纽约州立大学博士生优秀科研奖等。报告题目：原位观测表面-亚表面动态耦合【摘要】异相催化反应中，尽管亚表面未直接暴露于电解质或气体，但可以通过电子效应、几何效应、传质等影响表面上的催化反应。但是，亚表面具体如何影响表面重构进而影响反应动力学仍不明朗。因此，以铜基氧化物还原反应为例，深入探究表面和亚表面结构演变行为，以及通过氧传质所构建起来的表面-亚表面动态耦合关系。王文 郑州大学 副教授【个人简介】王文，郑州大学物理学院副教授，东南大学博士，师从孙立涛教授，美国劳伦斯伯克利国家实验室联合培养博士，师从Haimei Zheng教授。主要研究方向为利用原位液相透射电镜探究研究原子/分子尺度纳米晶体结构演变机制。近年来在Nature Materials, Research等期刊发表SCI论文多篇。报告题目：液相环境金属纳米晶体结构演变机制研究【摘要】纳米材料的性质与其尺寸、形貌、晶体结构密切相关。如何可控合成纳米材料是材料、化学等领域研究者关注的重点。但目前对纳米材料成核、生长和结构调控的机理理解存在很多未知。借助原位液相透射电镜，从原子/分子尺度上观察溶液中纳米晶体的结构演变过程，提出纳米晶体结构演变的新机制。会议联系1. 会议内容仪器信息网杨编辑：15311451191，yanglz@instrument.com.cn中国电子显微镜学会（对外）汪老师：13637966635，cems_djw @163.com2. 会议赞助刘经理，15718850776，liuyw@instrument.com.cn

2022年7月26-29日，仪器信息网(www.instrument.com.cn) 与中国电子显微镜学会（www.china-em.cn）将联合主办“第八届电子显微学网络会议(iCEM 2022)”。iCEM 2022将围绕当下电子显微学研究及应用热点，邀请业界知名电子显微学专家线上分享精彩报告。分设：电子显微学技术及应用进展、原位电子显微学技术及应用、电子显微学技术在先进材料中的应用、电镜实验操作技术及经验分享、电子显微学技术在材料领域应用、电子显微学技术在生命科学领域应用6个主题专场，诚邀业界人士报名参会。主办单位仪器信息网、中国电子显微镜学会参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2022或扫描二维码报名以下为“电子显微学技术在材料领域的应用”专场预告（注:最终日程以会议官网发布为准）专场五：电子显微学技术在材料领域的应用(7月28日全天)上午专场主持人：葛炳辉 安徽大学 教授09:00--09:30高性能镍基单晶高温合金 “全寿命”的微观结构演化规律赵新宝(浙江大学 研究员)09:30--10:00布鲁克全新一代电制冷能谱仪陈剑峰(布鲁克（北京）科技有限公司 应用工程师)10:00--10:30水氧敏感二维材料的本征缺陷原子尺度研究林君浩(南方科技大学 研究员)10:30--11:00跨尺度高通量定量统计表征方法研究及其在GH4096高温合金中γ´相的表征应用卢毓华（钢铁研究总院/纳克微束（北京）有限公司 应用科学家）11:00--11:30高强韧铝合金纳米析出强化机理研究及高效设计李凯(中南大学 副教授)11:30--12:00显微学成像技术及其应用的研究葛炳辉(安徽大学 教授)下午专场主持人：谷猛 南方科技大学 研究员14:00--14:30具有离子导电性的半导体材料电致相变及阻变的电镜研究吴劲松(武汉理工大学 教授)14:30--15:00徕卡电镜制样在材料科学方面的应用与介绍武素芳(徕卡显微系统（上海）贸易有限公司 高级应用工程师)15:00--15:30镍基单晶高温合金的形变机理丁青青(浙江大学 副研究员)15:30--16:00COXEM台式扫描电镜在材料显微表征领域的应用沈宁(COXEM库赛姆台式电镜 产品应用专家)16:00--16:30结构功能一体化纳米多孔金属材料刘攀(上海交通大学 特别研究员)16:30--17:00用原位电镜研究NaYF4上转换发光材料的结构和发光性质鞠晶(北京大学 高级工程师)17:00--17:30固体电解质界面层的冷冻电镜研究谷猛(南方科技大学 研究员)嘉宾简介及报告摘要浙江大学研究员 赵新宝【个人简介】赵新宝，浙江大学“百人计划”研究员，博士生导师，浙江省杰出青年基金获得者，浙江大学材料学院院长助理、高温合金研究所副所长。主要从事航空航天、火力和燃气发电、舰船动力等领域用高温合金、耐热钢材料的研发、制备和产业化应用。先后主持国家自然科学基金重大研究计划重点项目、JWKJW基础加强计划重点项目课题、重大科技专项课题等20余项；参与国家973、浙江省重点研发计划项目、华能集团高精尖科研项目等10余项。先后获得某创新团队奖、教育部自然科学奖二等奖、浙江大学2021年度十大学术进展、华能西安热工研究院有限公司科学技术奖一等奖等。在Acta Materialia、Journal of Materials Science and Technology等金属材料顶级期刊发表论文80余篇，授权国家专利40余项。报告题目：高性能镍基单晶高温合金 “全寿命”的微观结构演化规律【摘要】 镍基单晶高温合金是航空发动机高压涡轮叶片的重要制备材料，其微观结构特征是影响合金关键性能的重要因素。以一种新型第四代镍基单晶高温合金为对象，考察了合金铸态、热处理态和高温低应力蠕变过程中的微观结构演化特征。镍基单晶高温合金的铸态组织为“十字”的枝晶结构，枝晶间和枝晶干存在尺寸不均匀的粗大γ′相和γ/γ′相共晶组织。通过多步阶梯固溶处理，回溶粗大γ′相和γ/γ′相共晶组织并减小偏析，通过两步时效处理获得组织均匀、立方度好的γ′相。在1100℃/137MPa蠕变条件下，获得了合金在不同变形过程中γ′相的筏排化过程、位错网的演化规律，结合断口裂纹的扩展规律，明确了其微观结构演化与蠕变性能的关联关系。南方科技大学研究员 林君浩【个人简介】林君浩，南方科技大学物理系副系主任，副教授，国家青年特聘专家，博士生导师，深圳市新型量子功能材料与器件重点实验室执行副主任。博士毕业于美国范德比尔特大学（Vanderbilt University）物理系，后赴日本任JSPS特聘研究员。林君浩博士主要利用高分辨扫描透射电镜和第一性原理计算作为研究工具，致力于实验与理论相结合的手段研究二维材料中原子结构与材料性能之间的关联，以期通过结构工程获得性能更优异的新型材料。近年来的主要研究兴趣为透射电子显微学新技的发展，以及新型二维铁磁与铁电材料缺陷的精确测量及其对磁性与极化的影响。近5年来，在Nature， PRL，Advanced Materials， ACS Nano等高影响期刊发表80余篇文章，总引用次数超过9700多次，H因子36。多次在国际学术会议及高校论坛做邀请报告，担任Nature, Nature Communication等期刊审稿人，承担多项国家与省市级科研攻关项目。入选《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”2021中国区榜单。报告题目：水氧敏感二维材料的本征缺陷原子尺度研究【摘要】 二维材料是目前研究的热点。由于层间耦合效应和量子效应的减弱，大量新奇的物理现象在二维材料中被发现。其中，二维材料中的缺陷对其性能有直接的影响。理解本征缺陷的原子结构对二维材料功能器件的改进与性能提供具有重要意义。然而，只有少数几种二维材料在单层极限下在大气环境中是稳定，大部分新型二维材料，如单层铁电，单层铁磁，单层超导材料在大气环境下会迅速劣化，无法表征其本征缺陷。在这个报告中，我将报道定量衬度分析技术在二维材料缺陷表征中的应用，以及我们课题组搭建的大型氛围控制高通量生长与高精度表征联用系统的进展。我们利用该系统在直接观测二维敏感单层材料晶格原子结构与缺陷中取得的一些初步成果，包括单层WTe2的本征褶皱结构、点缺陷的分布，少层卤族铁磁反铁磁材料的直接CVD制备与无损表征，层状拓扑反铁磁绝缘体MnBi2Te4的自发表面重构现象等。中南大学副教授 李凯【个人简介】中南大学材料学博士及比利时安特卫普大学物理学博士，中南大学粉末冶金国家重点实验室副教授、博士生导师，中南大学高等研究中心材料微结构研究所副所长、湖南省电镜中心主任助理。作为第一/通讯作者在Acta Materialia、Journal of Materials Science & Technology、Scripta Materialia等行业高影响力SCI期刊上发表20余篇论文，研发的高强韧铝合金获授权专利2项且其中一项已实现重要应用，主持国家自然科学基金面上、青年、国际合作项目各1项并作为骨干参与国家自然科学基金重点项目2项，应邀为Taylor&Francis出版社的铝合金专著撰写1章节，所发表SCI论文被引用900余次。报告题目：高强韧铝合金纳米析出强化机理研究及高效设计【摘要】 纳米析出相的结构、尺寸、体积分数及力学行为共同影响铝合金强化效果。前期研究及文献报道均发现在200-300 keV的常规高能透射电子束下，铝合金亚稳析出相，如Al-Mg-Si合金的主要强化相β″，在几分钟内即发生结构损坏。为解决该问题，本工作提出了耦合低能量/低剂量球差矫正透射电镜观察和能量-错配度理论计算的系统方法，为不耐电子束辐照的铝合金纳米析出相的晶体结构构建及界面、缺陷结构研究提供了新的范式，构建的Al-Mg-Si(-Cu)体系若干重要析出相如GP区、β″、B′的晶体结构模型夯实了铝合金集成计算材料工程的晶体结构基础，为析出相力学性质、热物理性质及力学行为的理论模拟提供了可靠依据。在另一方面，本工作通过原位TEM纳米力学实验、离位TEM及三维原子探针（3DAP）表征，从实验角度系统揭示了主强化相β″及次强化相β′被位错切过、碎片化及旋转等不同力学行为，并与多尺度微结构定量表征一起，为屈服强度模型提供了关键精准输入，实现了同时析出的不同强化相的强化效果的精确模拟预测。在以上实验研究及文献研究基础上，本工作抓住铝合金实际工业设计中的主要矛盾，提出了应用相图热力学计算指导高强韧铝合金高效设计的三个准则，研制的高性能铝合金得到重要应用。安徽大学教授 葛炳辉【个人简介】安徽大学教授，电镜中心主任，皖江学者特聘教授，入选2018 Nature Index Rising Star, Research杂志（Science合作期刊）副主编。主要从事：1）球差矫正电子显微学方法，像衬理论，电子晶体学方法研究；2）原位电子显微学：3）利用球差矫正电镜表征催化剂，热电材料和高温合金等材料微观结构，探索材料构效关系。近五年材料表征方面研究工作主要发表在EES，Joule, Nature communications，Advanced Materials，Angewandte等顶级杂志；另外，电镜方面工作发表在Ultramicroscopy, Microscopy and Microanalysis，Microscopy等期刊。应邀编写电镜类相关书籍2章(节)。报告题目：显微学成像技术及其应用的研究【摘要】 报告主要介绍三方面工作 1、iDPC技术在轻元素成像中的应用及其最佳成像条件的探索 2、Bi2Te3基热电器件断裂机制的原位研究 3、重型燃气轮机中雀斑缺陷形成机制的探索武汉理工大学教授 吴劲松【个人简介】吴劲松博士师从郭可信院士在中科院北京电镜实验室学习。随后在欧美的电子显微镜实验室（包括德国Juelich研究中心、美国亚利桑那州立大学、美国乔治亚大学，美国西北大学等）工作。吴劲松于2018年全职回国工作。他现任武汉理工大学纳微研究中心执行主任。他共发表科技论文150余篇，其中包括Science (2), Nature Nanotechnology (1), Nature Materials (1)，Nature Communication (2), JACS (10), Advanced Materials (5), Nano Letters (4)，ACS Nano (9)等。他曾获国际电镜学会、日本电镜学会、德国洪堡奖金等多项奖励。报告题目：具有离子导电性的半导体材料电致相变及阻变的电镜研究【摘要】 具有快离子导体特征的半导体材料如Cu2Se，Ag2Se等在外温度场和电场的作用下会由于铜和银离子的快速迁移，而产生独特的相变特征和物理性能。得益于原位透射电子显微学的迅速发展，能够对材料在外场作用下的结构动态演变进行直接观察。我们利用原位电子显微学来研究了具有离子导体特征的半导体材料在温度、外加电压作用下产生的相变和电阻变化，以探索它们的电阻变化机理。浙江大学副研究员 丁青青【个人简介】丁青青博士以浙江大学全链条高温合金研究平台和先进电子显微技术为依托，从事先进金属结构材料特别是应用于极端条件下合金的研发。研究方向包括合金成分设计及制备、显微结构和形变机理与性能的关系。申请人主持和参与浙江省自然科学基金、浙江省重大研发计划专项、国家自然科学基金重大研究计划项目、国家自然科学基金面上项目、中央高校基本科研业务费专项资金项目等多项, 在金属材料领域国内外重要学术期刊发表学术论文20余篇，其中第一或通讯作者论文发表于Nature、Materials Today、Applied Materials Today、Acta Materialia、Materials Today Nano等顶级期刊，多篇论文入选ESI热点和高被引论文（论文被引用2600余次）。报告题目：镍基单晶高温合金的形变机理【摘要】 镍基单晶高温合金是目前唯一应用于航空发动机涡轮叶片的材料，而理解不同力热耦合条件下镍基单晶合金的形变机理是优化单晶合金成分和性能的前提。结合利用扫描和透射电子显微镜，我们将二代镍基单晶高温合金不同力热耦合条件下力学性能与微观组织结构演变规律相关联，从原子到微米跨尺度揭示了不同力热耦合条件下二代镍基单晶合金的形变机理，阐明了形变过程中合金两相的竞争关系，发现高温形变时基体相是单晶合金的薄弱环节。因此，发展高性能镍基单晶高温合金需重点提高基体相强度。上海交通大学特别研究员 刘攀【个人简介】刘攀，上海交通大学材料科学与工程学院特别研究员、博导。长期从事结构功能一体化金属材料的原位/非原位电子显微学研究，主要研究功能导向三维微纳结构金属及其复合材料的相变热/动力学、表/界面结构特性、弹塑性行为的微观机制、设计制备及应用。累计发表论文114篇，其中包括第一/通讯作者论文Nat. Commun., Adv. Mater., Nano Lett., JACS, Angew. Chem. Int. Ed., Acta Mater.等31篇。论文共获SCI他引6718次，个人H指数42，ESI高被引论文16篇。授权国际国内发明专利13件。主持国家自然科学基金项目、军委科技委重点项目课题等6项。获北京市科学技术一等奖、上海市浦江人才和东方学者。报告题目：结构功能一体化纳米多孔金属材料北京大学高级工程师 鞠晶【个人简介】1996年获吉林大学理学学士，1999年获吉林大学理学硕士， 2003年获北京大学理学博士；2003-2009年在日本东北大学从事科研工作。2009年加入北京大学化学学院并任高级工程师。研究方向：1. 无机固体结构化学2. 原位电镜技术研究化学反应过程。报告题目：用原位电镜研究NaYF4上转换发光材料的结构和发光性质【摘要】 NaYF4是重要的上转换发光材料，广泛应用于医学诊断，成像和防伪技术等领域。本文利用原位电镜方法，系统研究了NaYF4纳米颗粒在加热条件下发生连续的氧化反应，结构从六方相向立方相转变的过程。利用SEM-CL方法研究了结构变化过程中纳米材料发光性能的变化。南方科技大学研究员 谷猛【个人简介】谷猛博士毕业于美国加州大学戴维斯，曾在美国西北太平洋国家实验室和陶氏化学公司任职。主要从事能源反应机理的显微学研究，共发表英文SCI论文170篇，引用超过12000次。2015年，由于谷教授在电子显微分析方面的突出贡献，被美国电镜协会授予Albert CREWE award奖项。2019年入选深圳市青年科技奖。报告题目：固体电解质界面层的冷冻电镜研究【摘要】 包括锂钠钾在内的碱金属是相应电池体系热力学上最理想的负极，但碱金属与电解液之间的不稳定性以及枝晶生长，会导致严重的电池容量衰减甚至内部短路。研究碱金属电化学沉积的行为，理清碱金属与电解液副反应的化学过程，对发展高容量锂电池和低成本钠/钾电池具有重要的指导意义。然而，碱金属及固体电解质界面（SEI）因为对水氧和电子束的敏感性而难以表征，无法得到原子尺度的精确分析。我们将深度结合冷冻电镜的制样与成像技术，系统研究电化学沉积碱金属的微观形态和SEI在原子尺度的精细结构，探索调控碱金属沉积行为和SEI结构的有效策略。布鲁克（北京）科技有限公司应用工程师 陈剑峰【个人简介】毕业于长春应用化学研究所，主要研究方向是高分辨电子显微镜在聚烯烃类高分子结晶中的应用，毕业即加入FEI中国，负责扫描电子显微镜的市场和应用等工作，后在安捷伦及赛默飞负责扫描电子显微镜的应用工作，2021年加入布鲁克公司，主要负责EDS，EBSD，Micro-XRF等产品的技术支持工作，对扫描电子显微镜有多年的实操经验和工作经历。报告题目：布鲁克全新一代电制冷能谱仪【摘要】 2022年布鲁克发布全新一代电制冷能谱仪，具有更高的输出计数和最优的结构设计，与WDS，EBSD和Micro-XRF一起高度集成于ESPRIT软件系统，为业界提供了全面的化学成分和组织结构分析解决方案。本次报告我们主要为大家讲解XFlash 7最新的技术和功能模块，以及在几个领域里的突出优势。钢铁研究总院/纳克微束（北京）有限公司应用科学家 卢毓华【个人简介】卢毓华，男，博士。毕业于钢铁研究总院有限公司（原名：钢铁研究总院），硕、博期间在王海舟院士创新工作室进行课题研究，主要研究方向是材料高通量表征方法的研究和应用，博士期间采用高通量场发射扫描电镜建立了跨尺度γ´相的定量统计表征方法，并在GH4096高温合金中进行应用。对扫描电镜等设备具有多年的实操经验和使用经历，目前主要进行高通量电镜的应用开发方面的工作。报告题目：跨尺度高通量定量统计表征方法研究及其在GH4096高温合金中γ´相的表征应用【摘要】 基于材料基因高通量表征的思想，采用高通量场发射扫描电镜，建立了跨尺度γ´相的定量统计表征高通量扫描电镜法，解决了多晶高温合金中一次、二次和三次γ´相的高通量获取、识别和表征问题。首次实现了采用高通量扫描电镜单次实验获得大尺寸高温合金部件的一次、二次和三次γ´相多参量跨尺度的定量统计信息。徕卡显微系统（上海）贸易有限公司高级应用工程师 武素芳【个人简介】

仪器信息网讯 2023年9月6-8日，第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2023) 在北京 中国国际展览中心(顺义馆)盛大召开。浓郁的学术氛围是BCEIA的一大特色，作为BCEIA的重要组成部分，学术报告会邀请来自海内外众多著名科学家，为与会者带来精彩的学术报告。学术报告会分为大会报告和分会报告，分会报告包括电子显微学与材料科学、质谱学、光谱学、色谱学、磁共振波谱学、电分析化学、生命科学中的分析技术、环境分析、化学计量与标准物质、标记免疫分析、微全分析等11个分会报告会。 会场掠影9月7日上午，电子显微学及材料学分会以“显微学启迪新希望”为主题，结合电子显微学理论研究、仪器技术进展，及最新应用前沿，围绕透射电镜方法学与应用进展、电子显微学在结构与功能材料学中的应用、电子显微学在能源与催化材料中的应用等专题方向，邀请到国内外电子显微学领域资深科学家及青年才俊，展示了各自近年来在电子显微学领域的新方法、新应用及仪器技术方面取得的突破与进展。北京工业大学/南方科技大学韩晓东教授 致辞韩晓东教授在致辞中回顾了1985年首届BCEIA举办以来，电子显微学分会与BCEIA的历史渊源和BCEIA的发展历程。接着，韩晓东总结了我国当前电子显微学的研究进展和发展水平。韩晓东表示，电子显微学在空间分辨率、能量分辨率等方面的研究取得了很大的进步，很多新技术突飞猛进，最具代表性的就是原位实验技术。在原位动态显微学发展的过程中，我国在一些方面的研究走在国际前沿。同时，国产电镜近年来取得了非常大的进步，尤其以扫描电镜、高端电镜的功能附件为主，部分功能、技术处于国际前沿。这些应用研究和仪器技术方面取得的喜人成果都有力推动着电子显微学与材料学科不断向前发展。首日开展的部分报告如下：报告人：西安交通大学解德刚教授报告题目：《用原位环境透射电镜技术研究铝和铁中氢对位错的影响》氢是理想的洁净能源，氢能是我国战略性新兴产业。氢脆和氢损伤是安全事故的罪魁祸首，是限制氢能推广的主要瓶颈之一。当长久以来，氢脆机理的研究都未成达成共识，主要是氢对单根位错、界面行为的影响规律不清楚，缺乏围观证据。解德刚教授所在团队通过多年的探索，建立了研究氢-缺陷相互作用问题的微纳尺度原位定量实验方法。原位电镜直接观察到氢促进铁的位错运动，为当前氢脆机制的争论提供了关键见解。报告人：中国科学院金属研究所陈春林研究员报告题目：《氮化铝晶格缺陷的结构与发光特性》当前半导体器件正向着高集成化、微小型化、多功能化、高功率化的方向发展，而宽禁带半导体具有耐高温、高压，高载流子饱和漂移速度以及优异的导热性等优势。氮化铝、氮化硼等宽禁带半导体材料具有重要的应用前景。针对相关材料，陈春林团队研究了AlN/Al2O3界面交互作用和AlN薄膜单根位错发光。报告人：南方科技大学林君浩副教授报告题目：《水氧敏感二维材料的原子结构表征与原位物性研究》二维材料表现出与常规三维块状晶体截然不同的优异物理化学特性。其中，表面形貌和晶格缺陷等结构特征极大地影响了材料的外在物性。然而，在单分子层厚度的影响下，大多数二维材料对空气中的氧气、水分子等非常敏感，极易氧化变质导致结构瓦解。为此，课题组搭建了一套特色的手套箱互联系统，从低维敏感样品的生长、转移、高分辨电镜表征到器件制造，该系统为整个实验过程提供了惰性氛围保护，保证了水氧敏感低维样品的晶格完整度和表面洁净度。报告人：北京大学陈清教授报告题目：《Characterizing the interlayer interaction of 2D materials by in situ SEM》利用原位电镜平台和纳米操纵装置平台，陈清课题组发展了几种研究二维材料层间、面外和与基底之间力学和力电性质的方法，并实验测量了二维材料的一些重要力学、力电参数。具体来讲，陈清团队开发了一种研究2D材料原子层间摩擦特性的通用方法，报道了2D材料单层、异质结和同质结的摩擦测试。非公度的 MoS2单层在超润滑状态下的摩擦系数为≈10-4，为MoS2单层的超润滑性提供了第一个实验证据，并为研究2D材料的摩擦特性开辟了新途径；提出了一种利用SEM对2D材料施加大面积轴应力并同时进行电测量的新方法，在0~亚GPa的较小压力范围内观察到c轴压阻率的非线性演变，利用有限元分析讨论了影响压痕的因素并定义了等效压痕半径；使用PTP(pull to peel)方法实现了纳米尺度上2D材料的弹性和黏附性的同时测量，揭示了2D材料的拉力剥离响应的弱非线性胡克关系，该关系可用于纳米级力传感器的设计或研究其他薄膜系统的力学特性；使用原位SEM研究扭转石墨烯层之间的电传输，当旋转角从0增加到30°，层间电阻率单调增加三个数量级，通过机械旋转实现了层间电阻率的大幅可调，意味着旋转石墨烯层在纳米机电系统中的潜在应用。报告人：清华大学姚文清研究员报告题目：《表面修饰增强光催化性能机制》人类的活动带来一系列生态问题，包括大气污染、水污染、土地沙漠化、人工合成物持久性污染等。环境污染控制已成为全球关注的焦点。而光催化是实现太阳能-化学能转化的重要途径，关键问题是如何提高光催化材料的光能利用效率。姚文清团队通过调控纳米结构和能带结构，提高了光生电荷分离迁移效率，增强降解污染物降解活性和提高可见光利用率。相关研究表明，晶胞内偶极增强和晶胞间隙掺杂提升内建电场，促进了光生电荷迁移，增强了降解活性。报告人：中国科学院生物物理研究所章新政研究员报告题目：《Methodology developments on in-situ 3D reconstruction of protein structure by cryo-EM》报告人：北京大学高宁教授报告题目：《Structural insights into the organization of membrane skeleton in red blood cells》报告人：中国科学院物理研究所禹日成研究员报告题目：《TEM studies on Functional Materials》报告人：北京工业大学王立华教授报告题目：《In situ atomic-scale deformation mechanism of metallic materials》报告人：清华大学于荣教授报告题目：《Atomic-resolution magnetic imaging》报告人：武汉大学王建波教授报告题目：《纳米材料微结构演变原子尺度电子显微学研究》报告人：北京工业大学王金淑教授报告题目：《难熔金属钨基功能材料结构调控及性能》报告人：西北工业大学李炫华教授报告题目：《全解水光催化材料与多功能器件》报告人：浙江大学王江伟教授报告题目：《体心立方金属的反常孪生生行为》报告人：中国科学院生物物理研究所孙飞研究员报告题目：《生物医学电镜自主研制》报告人：百实创（北京）科技有限公司蔡吉祥 报告题目：《原子尺度多场耦合透射电镜原位技术发展和应用》报告人：GATAN中国应用科学家陆畅报告题目：《原位电镜表征方案》以上仅摘取部分报告。颁发最佳POSTER奖合影留念分会首日报告结束后，会议颁发了最佳POSTER奖。之后与会嘉宾合影留念。

p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 中国电子显微镜学会、仪器信息网联合报导： /strong span style=" margin: 0px padding: 0px text-indent: 2em " 2020年11月22日，“2020年全国电子显微学学术年会”在成都市新希望皇冠假日酒店盛大开幕。为期三天的大会吸引了来自大专院校、科研院所、企事业单位等电子显微学领域的专家学者千余人参会。 /span br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em " 继大会报告后，十个分会场同时上演。电子显微学技术是探索微观世界，揭示科学奥秘的重要手段，因此广泛应用于材料学和生命科学等领域。其中，第一分会场“显微学理论、技术与仪器发展”、第六分会场“扫描探针显微学表征分会场（STM/AFM）”和第七分会场“扫描电子显微镜（EBSD）表征分会场”等电子显微学仪器技术相关会场吸引了相关领域与会者的热烈关注。 span style=" margin: 0px padding: 0px text-indent: 2em " 以下为部分精彩报告摘要。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/2baae4d0-c6cd-4f06-9c33-0102d2336edc.jpg" title=" IMG_1236.JPG" alt=" IMG_1236.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：曾毅 研究员（中国科学院上海硅酸盐研究所） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：电子背散射衍射仪花样中心位置的确定和取向的计算 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子束入射点的坐标是进行晶面夹角、晶体取向等一切计算的核心！定位电子束入射点，是完成花样标定、实验设备自主研发的关键之一。而EBSD花样对应的电子束入射点无法像选区电子衍射花样一样直接区分得到。以往研究通过移动镜头图形放大的方法，分别计算花样中心坐标和探测器距离，实现入射点定位。但不论是计算花样中心坐标还是探测器距离，都需要准确的菊池极坐标。而传统Hough变换确定菊池带中心线来定位菊池极的方法难以实现菊池极的准确定位，导致花样中心坐标和探测器距离计算结果存在一定偏差。同时，利用镜头移动前后菊池极连线长度的改变量来计算DD值时，得到的探测器距离值单位为毫米。DD值与花样中心坐标单位不统一导致所得入射点坐标需进行单位换算才能用于后续计算。想要基于移动镜头图形放大的方法实现电子束入射点的准确定位，并得到能够用于计算的入射点坐标，就一定要解决目前存在的这两个问题。曾毅团队基于移动镜头图形放大的方法，结合灰度梯度检测得到的亚像素精度的菊池极坐标，实现了电子束入射点坐标的准确定位；根据电子束、样品台和镜头间几何位置关系的变化建立了入射点坐标随电子束移动的变化关系。结果表明，菊池极的选择对取向值有很大的影响。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/9f876e39-15db-47fa-b9de-7264df4e7a54.jpg" title=" IMG_1268.JPG" alt=" IMG_1268.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：施奇伟 讲师（上海交通大学） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：集成配准EBSD标定算法及其应用 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " EBSD的原理主要基于背散射电子衍射和布拉格方程。常用的EBSD标定算法为Hough变换，新兴的EBSD标定算法有机器学习法、字典法、球形标定法等。报告中，施伟奇介绍了一种新标定方法：集成配准法（IDIC）。据介绍，集成配准法基于EBSD几何投影关系，分析晶向和PC值对图片的影响。全局集成配准和牛顿算法可最优化实验图片和模拟图片之差，具有高精度（晶向误差÷ 5，可用低像素图片分析GND）、高速度（1-30s单张图片）、测量参数多（可得PC值，转化为样品表明粗糙度）、易微调（计算参数的数量可根据实际，灵活修改）和易实现的特点。未来，集成配准法还可用于测量粗糙度，利用高精度的晶向角研究晶体材料的变形机理等。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/e5e8672d-f754-4180-a3e4-8a368ed77048.jpg" title=" IMG_1305.JPG" alt=" IMG_1305.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：孙金钊 博士（山东理工大学） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：网篮组织Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr两相再结晶交互作用 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 塑性变形连接技术允许一定塑性形变的发生，加速空洞闭合过程，而网篮组织的高温蠕变性能好、两相界面满足BurgerOR、变体选择多。结合网篮组织钛合金和塑性变形连接技术能够制造高性能轻量化空心构件。基于此，孙金钊团队对网篮组织Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr两相再结晶交互作用进行了研究。结果表明，α相的主要动态再结晶方式为几何动态再结晶（GDRX）机制和转动再结晶（RRX）机制；随着变形应变速率的降低，几何动态再结晶机制的作用有所减弱而转动再结晶机制的作用逐渐增强；β相的主要再结晶方式为经典连续动态再结晶机制，局部存在转动再结晶机制；再较高应变速率下变形时Ti17合金发生非稳态流动导致的局部协调变形，局部α相晶粒基面垂直于压缩轴方向的区域α相球化程度和β相再结晶程度要明显低于局部α相晶粒基面倾向平行于压缩轴方向的区域。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/8cf3231d-96b9-48a5-ac5a-ae6bfdce90f5.jpg" title=" IMG_1385.JPG" alt=" IMG_1385.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：王晋 博士（浙江大学） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：扫描电镜的原位高温测试仪器开发与产业化 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 传统的高温测试方法看到的是结果，推测的是本质，存在“变质”的可能，其根本原因是实验手段的限制，内外分立，分时独立，难以获得材料实时、动态的微观结构演变与性能的对应关系。基于此，王晋团队开发了SEM原位高温力学测试仪器。报告中，王晋详细介绍了SEM原位高温力学测试仪器的拉伸台、加热器、热成像、温度校准、力学性能校准、夹具和样品、SE和EBSD分析模式、系统集成、软件设计等。报告最后，王晋就相关案例进行了展示。为了推动中国材料的研发水平，落实科技成果转化，在浙江省科创新材料研究院的支持和孵化下，2019年3月成立了浙江省祺跃科技有限公司，并对以上成果在桐庐进行落地转化。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/d4850499-92d5-43fb-adb6-f22f28b6a363.jpg" title=" IMG_0681.JPG" alt=" IMG_0681.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：徐先东 教授（湖南大学） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：高熵合金中退火硬化现象的微观组织起源的研究 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 高熵合金（high-entropy alloys）是一类通过调制结构有序金属材料中的“熵”和“化学无序（chemical disorder）”两个参量来实现的一种全新的合金材料。高熵合金在国内外具有重要的研究价值和广阔的应用前景。然而，高熵合金领域目前还存在诸多亟待解决的科学问题。针对于此，徐先东团队为探讨退火硬化效应的微观结构和溶质效应对硬化退火效应的影响，研究了高熵合金中退火硬化现象的微观结构组织起源。据介绍，退火硬化可以通过形成稳定的位错子结构来解释，稀铝添加引起的软化可以用增加的位错滑移来解释，这会导致形成饼状位错亚结构。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/b7d31e64-c302-4457-a810-8345349e2e76.jpg" title=" IMG_0749.JPG" alt=" IMG_0749.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：曹克诚 助理教授（上海科技大学） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：使用像差校正投射电子显微镜激励和观察原子尺度的化学反应 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 球差校正透射电镜随着纳米材料的兴起而进入普通研究者的视野。超高的分辨率配合诸多的分析组件使ACTEM成为深入研究纳米世界不可或缺的利器。基于此，曹克诚研究员使用像差校正透射电子显微镜激励和观察原子尺度的化学反应。据介绍，通过前沿设备球差校正TITAN TEN和球差色差校正SALVE TEM，使用TEM中的电子束在原子尺度同时激发和观察化学反应，可探索金属催化机理、发现金属双原子分子、揭示金属成核机理等。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/8a16b7a5-e1aa-4ee2-ac07-a9a630ccc1eb.jpg" title=" IMG_1247.JPG" alt=" IMG_1247.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：李绍春 教授（南京大学） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：单层α相锑烯的范德瓦尔斯外延和界面调控 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 锑（Sb）与磷（P）同属于第五主族元素，α相的锑具有与黑磷完全相同的结构，而且被认为更加稳定。然而，自然界中并不存在α相的锑单晶，很难通过机械剥离的方法获得相应的单层。针对于此，李绍春课题组已探索出制备高质量α相单层锑烯的外延方法，并证明了在空气中可以稳定存在。报告中，李绍春详细介绍了金属型的外延单层α相锑烯、半导体型的外延单层α相锑烯和单层α相锑烯的外延生长机制。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 267px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/506b2d03-e056-430b-86d7-bcb7a95225a1.jpg" title=" IMG_1266.JPG" alt=" IMG_1266.JPG" width=" 400" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" / & nbsp /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：李坊森 副研究员（中科院苏州纳米所） /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告题目：MoTe2一维金属畴界中的电荷密度波研究 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从上世纪50年代起，一维体系的低能激发行为引起了理论物理学家的广泛关注。一维体系中电子之间的相互作用使得单电子激发失效而表现出集体激发行为，导致自旋-电荷分离现象，即带有自旋的准粒子和带有电荷的准粒子的传播速度不一致，其低能激发行为通常可以用Tomonaga-Luttinger液体（TLL）理论很好地解释。李坊森团队基于单原子层过渡金属硫族化合物制造出一种一维金属导线，揭示了受限体系的电子集体激发和电荷周期性调制规律。研究团队在该体系中首次实现了一维Peierls型电荷密度波（Charge Density Wave, CDW）原子尺度的直接观测，发现了周期性的原子晶格畸变和清晰的U型CDW能隙，提出了一种研究一维体系电荷调制内在物理机制的新方法，对低维材料体系的量子效应和拓扑物态研究具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" font-family: " microsoft=" " text-align:=" " text-indent:=" " color:=" " 大会后续精彩内容，敬请关注后续报道 /span a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/CEMS2020" target=" _self" microsoft=" " text-align:=" " text-indent:=" " white-space:=" " style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 112, 192) text-decoration-line: none font-family: " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 【点击报道专题链接】 /strong /a span microsoft=" " text-align:=" " text-indent:=" " style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " 。 /span /p

日立分析仪器是日立高新技术公司（tse：8036）旗下一家从事分析和测量仪器的制造与销售业务的全资子公司。今日，日立分析仪器为台式光谱仪系列新增强大解决方案，以应对涂镀层行业的常见挑战。ft系列涂镀层测厚仪旨在对生产质量控制发挥关键作用，其在金属饰面处理和电子市场中的具有广泛应用。ft110a 和 ft150 系列为复杂形状的大型零件测量以及小型特征超薄涂层测量提供了新型解决方案。这两种仪器均属于台式 edxrf（能量色散x射线荧光）光谱仪，具有功能强大的软件和硬件，旨在提高样品分析量，任何操作员都可获得高质量的结果。ft110aft150轻松处理复杂样品ft110a 包含多个特征，用于测量通常难以处理的零件。可配置全封闭或开槽门的大型腔室，可装入汽车零部件和装饰五金件，与处理小型紧固件一样容易。自动对焦程序可以在离样品表面 80mm 的位置进行测量，非常适合测量凹陷区域或快速测量不同高度的多个零件。自动接近功能提供一键式定位功能，可将x射线组件设置在理想距离，以获得有复验性的结果。宽视角摄像头将呈现整个样品的图像，以便轻松定位所需的测量位置。只需点击图像中的特征，它将自动对准进行分析。测量纳米级的涂层ft150 配置高端组件，可以提供精细结构上的超薄涂层的元素分析。毛细聚焦管聚焦x射线束直径小于20μm，实现在样品上聚焦更大强度，并测量小于传统准直器可测量的特征。高灵敏度、高分辨率vortex® 硅漂移探测器（sdd）充分利用光学元件测量微电子设备和半导体上的纳米级涂层。高精度载物台和具备数字变焦功能的高清摄像头可快速定位样品特征，以提高样品分析量。日立分析仪器产品经理 matt kreiner 表示：“受到40年xrf镀层测厚仪研发经验启发，ft110a 和 ft150 使用的智能功能解决了涂镀层分析中最难的一些挑战。ft110a 的样品处理能力和 ft150 的微焦分析能力补全了我们全套涂镀层测厚仪系列，我们很高兴为客户提供这些新型解决方案。”关于日立高新技术公司日立高新技术公司总部位于日本东京，从事科学和医疗系统、电子设备系统、工业系统和先进工业产品等广泛领域的活动。公司2017财年的综合销售额约为6877亿日元（约合63亿美元）。关于日立分析仪器公司日立分析仪器是2017年7月成立并隶属于日立高新技术集团的全球性公司，总部位于英国牛津。其研发和生产运营部门位于芬兰、德国和中国，在全球许多国家可提供销售和支持服务。我们的产品系列包括：ft系列、x-strata 和 maxxi 微焦斑 xrf 分析设备可测量单层和多层合金涂层厚度，可应用于质检和过程控制和科研实验室。lab-x5000 和 x-supreme8000 台式 xrf 分析仪可为石油、木材处理、水泥、矿物、采矿和塑料等多种行业提供质量保证和过程控制。我们的 pmi-master、foundry-master 和 test-master 系列直读光谱仪被世界各行各业用来进行快速和精确的金属分析。这些仪器采用光学发射光谱技术可测定所有重要元素，其检测限低，精度高，包括钢中的碳和几乎所有金属中所有技术相关的主要元素和微量元素。x-met8000 手持分析设备，采用高精度 xrf 技术，可为很多行业提供简单、快速和无损的合金分析，包括废旧金属分拣和金属品级筛选。vulcan 手持分析设备，采用 libs 激光技术，可一秒检测金属合金，为检测量大的金属行业客户提供了最佳检测解决方案。