溴化铋

近日，中科院合肥物质院固体所秦晓英研究员团队在近室温碲化铋热电材料热电性能优化研究方面取得了系列进展。相关工作发表在工程技术类期刊Chemical Engineering Journal上。 　　热电技术作为解决能源问题的有效途径，近年来引起广泛关注。热电技术可实现热能与电能的直接相互转换，具有纯固态、无噪音、无运动部件等优点，在深空探测、废热发电利用(能量回收)，如汽车尾气热量回收发电以提升燃油效率等领域已经实现了重要应用。但是，当前N型碲化铋的热电优值ZT和能量转换效率较低，这限制了其商业应用。 　　针对当前唯一实现商用化的Bi2Te3热电材料，固体所研究人员通过向Bi2Te2.7Se0.3 (BTS)基体中复合无机MnSb2Se4 (MSS) 纳米颗粒，实现材料功率因子(PF)的提高和热导率的显著下降。研究结果表明，功率因子的增加是由于能量过滤效应引起的塞贝克系数的增强；而降低的热导率主要来源于MSS纳米粒子和位错对声子散射的增强。BTS/0.50wt%MSS复合样品的最大热电优值ZT高达1.23 ( 345K)，在300-473K温区内的平均ZT达到了1.15，分别比基体BTS提高48%和42%。同时，复合样品的维氏硬度提高了17%，力学性能较好。该研究表明，加入过渡金属硒化物(如MSS)为改善BTS热电性能和力学性能提供了新思路(Chem . Eng. J, 467, 143397(2023))。 　　此外，研究人员通过复合体系设计与性能调控，向BTS基体复合介观尺度导电聚合物聚苯胺(PANI)纳米粒子，构建介观尺度的载流子输运调控和声子散射(阻隔)基元，研究和探讨超低热导率导电聚合物基元对BTS基复合体系晶格热导率、热电势及PF等的影响。研究发现，复合体系的晶格热导率在300 K时降低了49%，这主要是由于聚合物包裹体增强了声子散射。此外，无机/有机边界处形成的界面势产生了能量过滤效应，导致复合体系的热功率提高8%。1.5wt%BTS基复合样品的最大ZTmax 达到1.22 (345 K) (Chem . Eng. J, 455, 140923(2023))。 　　以上研究工作通过研究第二相基元种类、尺度、浓度和不同组合等对热电性质的影响，揭示其影响规律和内在机理，为设计和制备高性能n型BTS热电材料提供科学依据，同时也为其他体系热电材料的性能提升提供借鉴和参考。 　　上述工作得到国家自然科学基金和安徽省自然科学基金以及合肥物质院院长基金的支持。

通过电子显微镜可观察肉眼看不到的纳米世界，现已广泛应用于医学、生物、材料开发等领域。我们身处在美丽的自然环境中，生活和谐美满，而只有电子显微镜才能呈现的微观世界，更是魅力四射。“nanoart”是通过电子显微镜真实展现金属、矿物、生物等的微观形态美，并利用计算机软件的伪彩技术制作出的“艺术”影集。以下，将为您展示在日本显微镜学会自1993年主办的“显微摄影大赛”中，日立高新技术公司的优秀参赛与获奖作品。 Crystal Flower Carpet 2016年国立研究开发与日立高新共同作品“铺满花纹的地毯”：非晶InSiO薄膜加热的同时，对其进行SEM的观察。350℃时通道效应引起结构发生变化，随着时间的推移，结晶区域不断扩大至全部结晶。在什么都没有的地方突然产生的结晶对比度。 拍摄条件与样品：InSiO薄膜? 分析仪器：日立热场发射扫描电镜SU5000? 检测信号：背散射电子? 加速电压：15.0 kV? 放大倍率：×10,000© （株）日立高新技术公司 重藤训志© 国立研究开发法人 物质?材料研究机构 WPI-MANA 木津TAKIO、塚越一仁© 国立研究开发法人 物质?材料研究机构 WPI-MANA Foundry 生田目俊秀 小型行星探测机升空 2011年富士化学与日立高新共同作品“宇宙飞船在未知行星着陆”：该样品表面和内部均有微孔空硅颗粒。将二氧化硅和氯化钠混合，且仅溶解氯化钠，制成立方体形状。微孔可捕获目标尺寸的物质，希望将来用于搬运物质的载体。 拍摄条件与样品：介孔硅纳米球? 分析仪器：日立扫描电子显微镜SU8040? 检测信号：背散射电子? 加速电压：0.8 kV? 放大倍率：×22,000© （株）日立高新技术公司　设乐宗史、檀紫© 富士化学（株）　矶部弘 Cross Sectional Observation of the Earth 2000年日立计测工程、日立制作所、东北大学共同作品“超能力外星人准备攻击的地球”：本样品是在Fe颗粒之上分别覆盖两层TiO2及SiO2而形成的高性能分层颗粒。在200kV的加速电压下，可观察到SEM图像的“月球”和STEM-FIB加工制成的薄膜断面像的“地球”。拍摄条件与样品：分层颗粒（反射光干涉着色磁性颗粒）? 分析仪器：日立场发射扫描透射电镜HD2000? 加速电压：200kV © 日立计测工程技术公司　失口纪惠、黑田靖、上野武夫© （株）日立制作所　计测器部　桥本隆仁© 东北大学　本部　中塚胜人、东北大学　田路和幸 微观花束 2009年日立高新作品“美丽的花束形貌”：合成沸石是广受关注的功能性材料之一，图为合成沸石在高分辨SEM下观察到的图像。该合成沸石主要用于催化工业原料合成。样品经过几次重叠而形成的花瓣形状，增加了样品表面积，从而使催化效果增强。 拍摄条件与样品：合成沸石? 分析仪器：日立场发射扫描电镜SU8000? 加速电压：2kV © （株）日立高新制造＆服务公司　稻木由纪© （株）日立高新技术公司　西村雅子、武藤笃、檀紫、坂上万里 NanoUniverse 2009年日立高新作品“宇宙中漂浮的小行星”：对玻璃内的添加剂氧化铋颗粒进行树脂包埋处理，并以5nm步进连续进行FIB加工，以观察其SEM图像。对200张SEM图像进行三维重构，观察颗粒的立体分散状态。 拍摄条件与样品：氧化铋? 分析仪器：聚焦离子束装置NB5000? 加速电压：FIB 40 kV、SEM 5kV © （株）日立高新技术公司　森川晃成、工藤美树、藤泽亚希子、今野充 烟花 1998年日立计测工程作品“烟花，烂漫绽放”：这些“烟花”其实是在还原氧化膜过程中产生的膜间水蒸气，大小从3微米到数十微米不等。硅基板因气体反弹到膜中心，隐约可见。 拍摄条件与样品： ? RuO2/Si基板? 分析仪器：日立场发射扫描电镜S-4700 © 日立计测工程技术公司　渡边俊哉、中川美音、山田满彦*: 参赛人公司为拍摄作品时所在公司。*: 本作品为日本显微镜学会主办的“显微摄影大赛”的参赛作品。*: 未经同意严禁转载“nanoart”上刊登的图片和文章。*: 关于著作权与链接详情请后台咨询。*: “nanoart® ”是日立高新技术公司在日本的注册商标。更多日立扫描电镜产品详情：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/Product-C7301-0-0-1.htm关于日立高新技术公司： 日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。

自从9月末发布“日立场发射扫描电镜图片大赛”通知以来，来自各高校、院所使用日立电镜的老师踊跃参与，积极投稿。挑战电镜拍摄极限的样品，发挥电镜优势的样品，金属氧化物，无机非金属，高分子，生物材料等等形貌各异的样品令我们目不暇接。天美公司电镜应用专家及日立电镜部门历经长时间的层层挑选，激烈讨论，艰难取舍，最终选择20余幅优秀图片作为入围作品，现在此进行公示，以期与广大电镜使用爱好者共同交流、共同学习。并将在11月22日举办的“日立场发射扫描电镜最新技术研讨会”上由与会嘉宾全体投票，决选最终大奖。样品1名称：镍铁氧体简要说明：该样品为未磁化的磁性样品，八面体结晶形态。颗粒较小因此倍率做到80万。采用较大的工作距离以避免磁性材料被物镜漏磁磁化 。推荐理由: 磁性样品，难以拍摄，大工作距离高倍率很难得。 样品2名称：ZnO推荐理由：栉比如林。 样品3名称：硫化铋 推荐理由：图片景深好，形如花。 样品4名称：细胞组织附着在钛片纳米管上。推荐理由：体现了细胞组织在氧化钛纳米管上的附着形态。 样品5名称：生物胶束推荐理由：制样困难，拍摄倍率高。 样品6名称：分子筛推荐理由：减速模式下的高分辨。 样品7名称：集成电路静电击穿点，硅片上的氧化硅推荐理由：使用高加速电压穿过表面不导电钝化层，图片无荷电，且信噪比好，S-4300拍摄。 样品8名称：TiO2表面 推荐理由：初学SEM者拍摄，水平提高迅速。 样品9名称：ZnO 推荐理由：艺术感强，图片漂亮。 样品10名称：石墨稀推荐理由：难拍样品，大工作距离下的高分辨。 样品11名称：硫化钼推荐理由：景深好，视角选择恰当，体现球中球的结构。 样品12名称:聚苯乙烯球推荐理由：极易受电子束损伤的样品，利用极低加速电压拍摄。 样品13名称：多孔二氧化硅推荐理由：介孔材料表面细节清晰，减速模式下的高分辨。 样品14名称：分子筛/静电纺丝 推荐理由：较难做的样品，减速模式下的高分辨。 样品15名称：自组装的纳米金八面体推荐理由：图片细节清楚，艺术感强。 样品16名称：氧化钛多孔膜表面 推荐理由：不导电样品，未喷涂，高倍率。 样品17名称： SnO2 /ZnO推荐理由：构思巧妙，艺术性强。 样品18名称：分子筛/内核为Fe3O4的SiO2纳米球负载了Ce2O3纳米颗粒样品说明：内核为Fe3O4的SiO2纳米球（直径100nm左右）负载了Ce2O3纳米颗粒。 SiO2与Ce2O3导电性差，尽量分散粉体减少团聚、使用4号光镧减少入射电流，同时LA5混合少量BSE信号等方法，可有效减少荷电现象推荐理由：体现减速模式下高分辨优势；样品表面细节清楚，掺入BSE, 突显成分差异。 样品19名称：花粉推荐理由：大工作距离下的大景深，上下探头混合立体效果好。 样品20名称：金属删刻蚀推荐理由：低加速电压高角度BSE，体现微细结构的成分衬度。 再次感谢各位老师的支持与参与，感谢各位老师分享他们的做样技巧及拍摄成果！ 声明：1、所有以上所有图片未经天美（中国）科学仪器有限公司批准不得转载。2、本活动的最终解释权归天美（中国）科学仪器有限公司所有。