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四元稀氮超晶格中基于ADF成像分析的氮元素分布图
摘要： 提出了一种利用不同扫描透射电子显微镜（STEM）成像参数测定稀氮氮化物GaAsSbN超晶格（SLs）中氮分布的方法。该方法通过采用两个不同的专用角度区间，在低角度（LA-）和高角度（HA-）环形暗?。ˋDF）条件下同步采集图像。其中，HAADF技术主要提供与原子序数相关的信息（对锑敏感），而氮原子会产生较大的静态原子位移，尤其影响LAADF条件下的图像强度。然而，锑和氮的共存对区分这两种元素构成重要障碍。通过适当归一化及分离含/不含锑区域的强度比，可获得氮分布图谱。结合高分辨率X射线衍射和能量色散X射线光谱技术的结果，还能获得半定量图谱。采用本方法评估了I型（GaAsSbN/GaAs）和II型（GaAsSb/GaAsN）超晶格结构，讨论了两种样品在氮分布方面的差异（如不均匀性和团簇形成）。特别发现，与II型结构相比，I型结构中富氮区域数量更多，这可能影响各设计方案的光学响应。
关键词： STEM（扫描透射电子显微镜）、稀氮化物、组分分布、超晶格结构
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过纳米级电子探针直接观测红外等离子体法诺反共振现象
摘要： 在本信中，我们利用单色化像差校正扫描透射电子显微镜（STEM）的最新突破，解析了单个纳米加工盘-棒二聚体中的红外等离子体法诺反共振现象。通过结合电子能量损失谱与理论建模，我们研究并表征了准离散与准连续局域表面等离子体共振之间弱耦合区域的一个子空间——该区域会出现红外等离子体法诺反共振。这项工作展示了STEM仪器在实验观测纳米尺度等离子体响应方面的能力，而此类响应此前仅能通过更高分辨率的红外光谱技术实现。
关键词： STEM（扫描透射电子显微镜）、红外、法诺反共振、等离子体、电子能量损失谱（EELS）
更新于2025-09-11 14:15:04
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斜入射快速带电粒子穿过石墨烯时的能量损失与渡越辐射
摘要： 我们针对扫描透射电子显微镜（STEM）中斜入射单层石墨烯的带电粒子能量损失通道进行了完全相对论计算，区分了以电子激发形式（欧姆损耗）沉积在石墨烯中的能量与以渡越辐射（TR）形式发射到远场的能量。通过定义描述纵向和横向激发过程的两个石墨烯面内介电函数（分别对应这两种能量损失通道），构建了问题模型。采用多种石墨烯电导率模型作为这些介电函数的输入参数，使我们能够讨论斜入射对太赫兹（THz）至紫外（UV）宽频范围内多个过程的影响。特别地，在THz频段，我们证明石墨烯电导率的非局域效应在推迟区并不重要，并展示了渡越辐射谱的纵向与横向贡献呈现强各向异性的角分布特征——这种特征可通过STEM中的阴极荧光测量清晰区分。此外，我们探究了中红外（MIR）频段斜入射快带电粒子激发石墨烯光学响应中所谓横向模式的可能性。最后我们发现：除MIR至UV频段纵向欧姆能量损失通常存在的高能峰外，斜轨迹下横向欧姆能量损失的平面分布可能呈现强方向性特征，该特征有望通过STEM中对石墨烯的动量-角度分辨电子能量损失谱观测到。
关键词： MIR（中红外）、能量损失、STEM（扫描透射电子显微镜）、太赫兹（THz）、切伦科夫辐射、紫外（UV）、石墨烯、阴极荧光、斜入射、欧姆损耗
更新于2025-09-11 14:15:04
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2016年欧洲显微镜学大会论文集 || 纳米尺度激子与等离子体映射
摘要： 激子与等离激元相互作用理论（它们是太阳能电池、LED和半导体电路等器件中能量传递的主要机制）已被认知数十年。然而材料内部的光物理行为始终难以理解且无法直接观测。表面结构、局部厚度变化及边缘存在必然影响材料的宏观特性。要实现这些材料在实际应用中的全部潜力，关键在于纳米尺度上理解其局部表面结构与化学性质。因此需要从底层（即单个原子层面）全面表征物理化学性质，并在光电效应发生位置进行绘图。得益于近期技术进步，我们现在能够获取此前不可探测的低损耗电子能量损失谱（LL EEL）部分区域。正如Zhou和Dellby[1]所述，这为研究纳米材料开辟了新可能——不仅能以空前能量分辨率，还能突破体相光学技术的限制实现纳米级空间分辨率。尽管Tizei和Lin[2]近期在解析LL EEL特征物理起源方面取得显著进展，但我们对信号及其起源的理解仍存在重大空白。本研究首次结合实验性单色化LL STEM EEL光谱与含时密度泛函理论（TDDFT）及Bethe-Salpeter方程（BSE）的理论计算，在纳米尺度研究MoS2光学性质，旨在阐明完整LL EEL谱峰位及区域变化的起源。我们报道：通过单色化LL EELS（图1）在MoS2薄片上识别并解析出~1.88eV和~2.08eV的中带隙激子信号并进行绘图，其起源经BSE计算证实；同时结合LL EELS与TD DFT识别并绘制多个等离激元峰（图1）。此外，比较薄片边缘与内部区域（即层数增加时）发现LL EELS信号存在显著空间差异，这些差异主要可归因于束流几何效应。文中将讨论实验装置对低损耗EELS信号的影响。
关键词： STEM（扫描透射电子显微镜）、2D材料（二维材料）、MoS2（二硫化钼）、TEM（透射电子显微镜）、spectroscopy（光谱学）、Low loss EELS（低损耗电子能量损失谱）
更新于2025-09-10 09:29:36
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制备铜与聚酰亚胺双层结构以实现柔性电子器件中的电路微缩化与高界面粘附性
摘要： 随着第五代移动通信系统的商业化以及物联网的进一步普及，工业创新正催生出与高速通信、自动驾驶汽车和远程医疗等概念相关的新业务领域。其中一项挑战是实现具有高清晰度电路的柔性器件，这需要开发聚合物基板上铜薄膜的新型制造技术以满足需求，并通过理解铜/聚合物界面纳米结构来确保产品质量。我们开发了一种在聚酰亚胺（PI）上制造铜薄膜的有前景技术，该技术主要由非常简单的半导体器件工艺构成。这项技术能以纳米级精度控制铜厚度，形成微型化铜电路，在界面粘附性及材料/生产成本方面具有潜在优势。我们利用同步辐射硬X射线光电子能谱（HAXPES）、扫描透射电子显微镜（STEM）和飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS），系统分析了传统气相沉积法与新工艺制备的铜/聚酰亚胺界面。研究发现：传统气相沉积时，蒸发的铜原子会分解聚酰亚胺，并在铜/聚酰亚胺界面形成数纳米厚的氧化层从而降低界面粘附性；而新工艺能显著抑制聚酰亚胺分解和界面氧化。此外，该技术还可广泛应用于金属基板上聚合物涂层形成的金属/聚合物界面研究——这是此前无法实现的领域。
关键词： STEM（扫描透射电子显微镜）、TOF - SIMS（飞行时间二次离子质谱）、柔性印刷电路、微型化、界面粘附、HAXPES（硬X射线光电子能谱）、柔性电子学
更新于2025-09-10 09:29:36