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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 生物可降解镁合金WE43的激光增材制造：微观结构详细分析

    摘要： WE43是一种以钇和钕为主要合金元素的镁合金，已成为成熟的生物可降解植入材料。该合金植入物通常通过粉末挤压及后续机加工制成，但对于更复杂的几何结构，激光粉末床熔融（LPBF）技术展现出良好应用前景。然而该工艺涉及的熔池凝固过程中极高冷却速率及后续热处理会引发显微组织剧烈变化，这种变化对力学性能和降解行为的影响机制尚不明确。本研究通过对比LPBF制备的WE43与铸造WE43，重点采用电子显微镜成像、基于能量色散X射线光谱的化学元素分布分析并结合电子衍射进行相鉴定，系统研究了LPBF工艺诱导的显微组织演变。我们识别出多种显微组织类型：激光熔池中心存在等轴晶区，熔池边界则呈现层状区和部分熔化区。层状区由沿镁基面排列的枝晶状层状结构组成，其间分布着富钕纳米级金属间化合物相。这些相表现为由Mg3Nd构成的球形颗粒和位于镁柱面、由Mg41Nd5形成的片状结构。钇元素既以固溶体形式存在，也存在于源自粉末颗粒表壳的氧化颗粒中。由于后续激光扫描对层状区的热影响，在显著晶粒生长后块体材料中形成了强织构特征。

    关键词： 快速凝固、微观结构、骨支架、电子显微镜、可生物降解植入物、WE43合金、激光粉末床熔融、镁

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 利用冷冻扫描电子显微镜和共聚焦显微镜可视化含细胞纤维蛋白基水凝胶

    摘要： 本研究采用半合成高含水量（>98%水分）构建体中的三维细胞培养技术，通过超高分辨率显微手段探究负载细胞的亲水凝胶微观特性。研究旨在为这类构建体提供成像策略，同时最大限度减少伪影干扰。首先通过共聚焦显微镜对含有人体真皮间充质细胞（成纤维细胞）的PEG-纤维蛋白原（PEG-Fb）和纤维蛋白水凝胶构建体进行成像，随后运用亚微米级分辨率的高分辨扫描电镜（HR-SEM）观察水凝胶内细胞形态。由于室温HR-SEM无法获得无伪影的水凝胶图像，研究采用冷冻HR-SEM（cryo-HR-SEM）成像方法，在保持水凝胶天然水合状态下进行样品观测。通过亚细胞级超微结构观察，揭示了丰富的细胞组分、生物材料天然构型以及水合状态下细胞膜与生物材料的连续界面。采用相同方法对含白蛋白微气泡的构建体成像，进一步呈现了细胞、微气泡与水凝胶相互作用的精细细节。结合共聚焦显微镜技术，该成像策略完整呈现了含细胞水凝胶网络的水合状态。该方法有效解决了获取含超高含水量（>98%）水凝胶体系（内嵌细胞）相关信息的挑战，相关发现可为组织工程与再生医学中的水凝胶策略优化提供重要依据。

    关键词： 纤维蛋白，电子显微镜，水凝胶，组织工程，支架，共聚焦显微镜

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • [2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 美国夏威夷威科洛亚村（2018.6.10-2018.6.15）] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 溴化铯铅薄膜的相关显微表征

    摘要： 无机铯铅卤化物化合物在钙钛矿光伏研究领域日益受到关注。这些化合物被混合到最先进的有机铅卤化物钙钛矿太阳能电池中以提高热稳定性，同时CsPbX3（X=I、Br、Cl）纳米立方体正作为独立发光材料用于发光二极管研究。最终，可重复制备的单相CsPbBr3薄膜也可能为钙钛矿太阳能电池提供更稳定的无机材料。本研究报道了采用不同合成方法制备的Cs-Pb-Br薄膜的微观结构与光电特性，并运用多种电子显微镜技术进行了表征分析。

    关键词： 溴化铯铅，次生相，相分布，关联显微技术，电子显微镜，卤化物钙钛矿

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • 《成像与电子物理进展》|| 超导体与磁性电子透镜

    摘要： 若想制造无铁磁透镜或缩小传统透镜尺寸，在减小线圈尺寸时电流密度会增大，使用超导体似乎是合理之选。上世纪六七十年代，研究主要集中于超导体在磁性电子透镜中的应用，且规模较大。第1章先总体介绍超导性，第2章对此进行综述。由于操作不便及高压电子显微镜缺乏关注度，超导透镜和显微镜并未普及。高压显微镜曾是研发强磁透镜（进而利用超导体）的主要原因之一。1986年高温超导性发现后，关于超导体在磁性电子透镜中适用性的讨论重启。过去，操作超导透镜最严重的缺点之一与液氦制冷有关，而高Tc超导体因冷却要求宽松可能解决该问题。但尤其在高温超导性早期，尽管工作温度高，这些材料本身却极难处理——脆性强、遇水敏感、性能不稳定且难以制备。所幸如今多数缺点已消除，相关讨论更趋基础化：虽尚未建立完善理论基础，但高Tc材料的特性大多已知。第3章探讨高Tc超导体的特性。研究认为"高Tc超导体是否比传统材料更适合粒子光学应用"是有趣课题，因此本项目作为可行性研究启动，旨在探索高温超导体在粒子光学中的应用。该领域短期应用多期望利用这些材料在液氦温度以上的高电流密度特性，故研究聚焦磁透镜这一最直接的高电流密度应用场景。由于常规铁磁回路透镜已达到铁磁回路饱和设定的极限，显著改进只能来自无铁透镜或高饱和极靴透镜——其性能受限于绕组允许的电流密度，对无铁透镜还受限于可达成的机械公差（因无铁芯时绕组轴向不对称会直接导致寄生像差）。制造小型无铁透镜时，高Tc薄膜因其高电流密度和光刻技术可实现的高精度图形化成为潜在候选材料，薄膜透镜有望实现更小尺寸和更优光学特性。第4章概述高Tc薄膜制备技术。第5章介绍首次采用共蒸发YBa2Cu3O7?x薄膜制作超导薄膜线圈的尝试：为实现线圈功能，薄膜必须通过某种螺旋结构图形化，因此薄膜透镜本质上不具备完整轴向对称性。第6章阐述平面线圈几何结构与其光学特性的关系；第7章给出可行薄膜透镜元件的几何结构及其对应光学特性；第8章介绍该透镜元件的制备技术；最后第9章基于本研究，探讨高Tc超导体在粒子束仪器中的潜在应用价值。

    关键词： 磁电子透镜、高温超导体、薄膜、电容对齐、透镜设计、YBa2Cu3O7?x、超导性、电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 电弧放电等离子体合成的富勒烯向多壁碳纳米管的结构演变

    摘要： 采用电子显微镜对多壁碳纳米管（MWCNTs）的生长过程进行了广泛研究。通过离位结构行为分析，利用电子显微镜探究了不同环境与压力条件下MWCNTs的生长情况。实验在真空腔室中通过电弧放电等离子体技术合成MWCNTs：以两根圆柱形石墨棒为电极，在10?2至102毫巴的背景压力下，通过电弧等离子体蒸发碳材料，并设置不同环境氛围。结果表明成功生长出长程MWCNT结构。我们提出其形成机制包含：(i)富勒烯生成；(ii)富勒烯延伸；(iii)MWCNTs生长三个阶段。随后与其他结构聚集形成MWCNT束。值得注意的是，真空腔室内的压力与环境条件会影响MWCNTs的结构特征。

    关键词： 电弧放电、电子显微镜、碳纳米管、纳米结构

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 反向晶体生长

    摘要： 过去十年间，许多晶体生长过程中发现了逆向生长路径。在这些体系中，单晶并非由单一晶核发育而成。前驱体分子/离子或纳米晶粒会聚集成较大的非晶态或多晶颗粒，随后在非晶颗粒表面发生多核生长或多晶颗粒表面重结晶，形成具有规则形貌的单晶壳层，最终结晶从表面向核心延伸形成单晶。这种非经典晶体生长路径常产生特殊形貌，如核壳结构、中空单晶、夹心结构等。本文简要综述了逆向晶体生长的研究进展，表明探究晶体生长的详细机制有助于我们更好地理解众多新颖晶体形貌的形成过程，并讨论了一些未解问题。

    关键词： 成核、晶体生长、核壳结构、晶体形貌、空心晶体、电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 分子束外延生长的β-MoO3纳米带的带隙、局域功函数及场发射特性

    摘要： 单斜相三氧化钼（β-MoO3）纳米结构（呈纳米带状：NRs）通过分子束外延（MBE）技术在超高真空（UHV）条件下生长于Si(100)、Si(5512)和掺氟氧化锡（FTO）衬底上。研究报道了衬底条件及MoO3薄膜有效厚度对纳米结构形貌及其结构特征的影响。电子显微镜测量显示：当有效厚度从5 nm增至30 nm时，纳米结构长度与长径比增加260%，而宽度无明显变化。所有有效厚度下NRs均沿<011>晶向生长。类似地，当薄膜厚度从5 nm增至30 nm时，光学带隙从3.38±0.01 eV降至3.17±0.01 eV，局部功函数从5.397±0.025 eV升至5.757±0.030 eV。对于5-30 nm有效厚度的β-MoO3结构，场发射开启电场从10 μA/cm2对应的3.58 V/μm降至2.5 V/μm，场增强因子从1.1×104增至5.9×104。由于具有更低功函数、更小开启电场和更高场增强因子，β-MoO3纳米结构性能显著优于α-MoO3纳米结构，预期具有重要应用价值。

    关键词： β-MoO3纳米结构、场发射与开尔文探针力显微镜(KPFM)、光学带隙、分子束外延(MBE)、电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 掺杂Y2O3的ZnO-B2O3-SiO2玻璃的玻璃化转变与结晶行为

    摘要： 通过非等温差示扫描量热法、扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)研究了Y2O3对60ZnO–30B2O3–10SiO2玻璃的玻璃化转变动力学、结晶动力学、分相行为及结晶特性的影响。采用Kissinger和Moynihan模型计算得到的玻璃化转变活化能Eg均随氧化钇掺杂量从0增至6 mol%而降低——Kissinger模型从668 kJ/mol降至573 kJ/mol，Moynihan模型从682 kJ/mol降至587 kJ/mol。基于多个成熟方程还获得了结晶动力学参数：结晶活化能Ec与表征晶体生长的Avrami指数n。不同理论方程计算显示，添加6 mol%氧化钇使60ZnO–30B2O3–10SiO2玻璃的Ec值升高约58 kJ/mol，而接近2的Avrami指数(n≈2)表明掺钇与未掺钇玻璃中的晶体生长主要为一维生长模式。基础玻璃与掺杂玻璃分别在893 K和993 K发生的分相行为与结晶特性，与玻璃化转变及结晶动力学结果高度吻合。因此，氧化钇的添加降低了玻璃化转变活化能但提高了结晶活化能，从而增强了玻璃结构稳定性。玻璃表面出现的分相现象与结晶行为，为制备表面含微/纳晶的玻璃陶瓷提供了重要参考依据。

    关键词： 热性能，Y2O3，电子显微镜，玻璃

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都(2018年7月9日-13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 利用负电子亲和势光电阴极产生自旋极化透射电镜中的相干脉冲束

    摘要： 采用半导体光阴极与超短脉冲激光相结合的方式，在自旋极化脉冲透射电镜（SP-TEM）中实现了脉冲束流发射，该技术具备时间分辨测量能力。相较于其他金属型光阴极，该光阴极具有约10^-3量级的高量子效率，可实现从连续发射到皮秒级脉冲发射的宽范围脉冲时长调控。SP-TEM在连续模式下具有多项优势：亮度高达3.1×10^8 A·cm^-2·sr^-1、能散宽度窄至114meV、相干长度长达200nm。通过频闪技术还成功获取了时间分辨透射电镜图像和脉冲干涉条纹。因此，该光阴极发射的脉冲电子束虽非高电流密度，却具备足够相干性以实现时间分辨全息成像，从而可在时间空间中观测相位信息。

    关键词： 相干、光电阴极、脉冲、电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 超高亮度LaB<inf>6</inf>纳米线阴极的新应用

    摘要： 电子显微镜可能是对高亮度电子源要求最严苛的应用。这是因为电磁透镜同时存在色差和球差。这些透镜缺陷限制了可聚焦电子的范围——这些电子需要尽可能源自微小区域，并在单位速度下以小角度扩散。亮度和能量展宽（这两个与上述要求密切相关的参数）因此成为预测电子光学系统可实现分辨率的最重要指标。第三个关键因素是稳定性，这是商用仪器必须满足的通用要求：仪器需以可重复的方式提供有保障的性能表现。本研究将介绍一种纳米发射器，其在上述三个特性方面均优于现有电子源。

    关键词： 电子显微镜，电子能量损失谱，场发射

    更新于2025-09-23 15:21:21