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电镜XPS拉曼技术之材料学应用探讨2018赛默飞材料科学与结构分析技术前沿论坛召开

2018-11-22 09:57:01

仪器信息网讯 2018年6月26日,由赛默飞世尓科技主办的“2018 赛默飞材料科学与结构分析技术前沿论坛” 在北京金隅喜来登酒店顺利举办,60余位来自京津冀地区从事材料研究的专家及科研工作者们相聚于此,交流和共享材料研究的技术和成果。

论坛现场

材料科学与技术是基础科学与工程科学的融合,也是材料科学与各种现代先进技术结合的产物,涉及领域十分广阔。随着科学技术的进步,各类相对独立的材料已经相互渗透、相互结合,形成了多学科交叉的当代材料科学与技术新体系。本次论坛邀请在电镜、XPS、拉曼等材料结构分析技术领域的四位专家,及赛默飞相关技术骨干,为大家分享了研究进展及检测技术及应用。同时,为促进深入交流,会尾还设置了专家答疑讨论环节。

赛默飞亚太地区应用与商务拓展总监Erwan Sourty致辞

Erwan Sourty博士在致辞中,首先向与会者表示了欢迎。接着介绍到,赛默飞于2016年并购FEI后,产品线更加完备,可以在材料科学与结构分析技术方面提供更全面的分析表征解决方案,包括扫描电镜、透射电镜、XPS、拉曼光谱、红外光谱等,甚至可以协助客户设计相关实验室。向与会者承诺道,赛默飞将始终全心全意为客户服务,“你们的成就就是我们的成功”。

报告人:天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院 罗俊 教授

报告题目:高端电镜技术及其对先进材料和器件结构的解析

罗俊师从朱静院士,长期从事纳米材料及期间与电子显微学方面的科研工作。2016年开始,在一年半内主持完成建设天津理工大学电镜中心,设备资产达5000万元,拥有包括国际型号的聚光镜球差校正透射电镜Titan Cubed Themis G2300在内的六台电镜等,并于赛默飞电镜业务部门建立了联合实验室。关于电镜中心的建设,罗俊表示,在电镜设备配置方面采取了高中低端搭配的方式,以适应各种样品的不同测试需求。而实验室建设从2016年6月2月25日开始与赛默飞共同环境改造,到安装、调试电镜,再到获得高分辨原子结构像,只用了6.5个月时间。

接着,罗俊讲解了电镜中的革命性突破——球差校正器,这项技术的成功突破为电镜工作者带来以下好处:分辨率提升至亚埃级;轻元素更易可辨;消除/降低离域效应;在具备超高分辨率的同时具备大的样品空间;原子分辨的元素/化学价态分布等。至20世纪90年代球差校正系统面世以来,这项技术得到迅速推广,目前,国内外高校、科研院所和企业已经配置球差校正电镜600多台,而我国也安装了至少93台。同时,这项技术也正在化学、化工、石油、物理、地质、冶金、生物、材料等领域发挥重要作用。

,罗俊介绍了天津理工大学电镜中心的主要工作,即“用高水平的科研能力提供高水平的测试服务”。中心从电镜开始运行,10个多月内,发表多篇重量级论文,相关成果发表在《Nature-Energy》、《Angew. Chem.》、《Science》等期刊上。同时,中心对校外服务合计超过300个课题组,含11为国内外院士、29位国家杰青和长江学者。

报告人:北京师范大学分析测试中心 吴正龙 教授

报告题目:XPS表面分析技术在薄膜材料中的应用介绍

X射线光电子能谱(XPS)是常用、表面灵敏度高的表面分析技术,有着广泛的应用。吴正龙首先以人手触摸Si片前后对照XPS谱为例,展示了XPS的高表面灵敏度。接着对均匀材料及深度方向不均匀材料的XPS分析方法分别进行了介绍。对于非均匀材料,报告中的XPS结果是分析层中的平均结果,不同的峰设计的分析深度不同,而如果为多层薄膜结构,报告出的含量将没有意义,需要薄膜灵敏度因子进行定量分析。接着,还对变角XPS、本底/峰形分析等薄膜分析一般技术进行了逐一介绍。以单层和多层薄膜分析案例进一步描述了XPS表面分析技术在薄膜材料中的多种应用情景。

报告人:北京工业大学固体微结构与性能研究所 吉元 研究员

报告题目:原位环境扫描电子显微学的应用——成像·谱学·集成技术

吉元首先回顾了扫描电子显微镜的发展历史,从1931年首台TEM问世,到1960s首台SEM问世,到1980s首台环境扫描电镜(ESEM)问世,再到2017冷冻电镜技术获得诺贝尔化学奖。报告主要介绍了其中的ESEM技术的广泛应用情况,ESEM显示的强大功能和明显优势,使其得到广泛应用,包括观测导电样品、非导电样品,及含水/含气/含油等多种类型的固体样品,具有多种探测系统和成像模式。可以集成组合多种附件(EDS、EBSD、CL等)。同时,易于构建原位观测系统(ESEM-SPM集成系统、纳米操纵/微注入系统等)。接着,结合具体表征案例分别介绍了多种成像模式、肿瘤细胞膜蛋白的识别、雾霾颗粒分析、外场调控的纳米材料/期间的力-电-光-热耦合性能。

报告人:中国科学院化学所 研究员 舒春英

报告题目:富勒烯在生物医学材料领域的应用与展望

舒春英首先介绍了碳材料的特性及发展历程,接着重点讲解了其中的富勒烯在肿瘤防治方面的一些应用。富勒烯种类丰富,由于其空腔结构中可以内嵌单金属、多金属、团簇等,这使得内嵌后的富勒烯也兼具了内嵌团簇的特性,在许多领域都具备应用潜能。在利用富勒烯这些特性应用在肿瘤预防过程中,舒春英团队发现仅仅利用质谱、核磁等表征手段已无法满足进一步解析内嵌团簇结构的需求,于是引进了赛默飞拉曼光谱仪,并成功解析了金属富勒烯纳米晶体在吸收射频能量后发生的相变,终研究了一种金属富勒烯纳米晶体快速高效治疗肿瘤的新技术。

报告人:赛默飞世尔科技表面分析应用工程师 葛青亲 博士

报告题目:XPS在现代先进器件和半导体材料研发表征中的应用

XPS表面化学分析技术广泛应用于各行各业,包括能源电池、玻璃、表面改性、钢铁、航空航天、纳米器件、半导体等。葛青亲主要通过案例分享了XPS在器件及半导体中的应用。具体案例包括等离子表面改性过程中了解工艺机理、高分辨XPS元素成像检测集成电路、锂离子电池应用表征、多层栅介质器件、触摸屏涂层等方面的应用。

报告人:赛默飞世尔科技分析光谱应用工程师 张梦霖 博士

报告题目:红外光谱在催化领域的应用与探索

红外光谱在催化领域的应用可分为对催化剂本体的研究和催化剂上吸附物种的研究。张梦霖主要介绍了赛默飞红外光谱产品可为各种催化相关原位研究提供的解决方案。Nicolet iS50研究级全谱段傅里叶红外光谱仪,配置步进扫描、双调制、双通道检测技术,可实现纳秒级快速反应过程,是进行原位反应的强大工具。同时可加配各类原位透射池、原位漫反射池及原位电化学池,以满足不同样品体系相关研究需要。

报告人:赛默飞世尔科技分析光谱应用工程师 马书荣

报告题目:拉曼及拉曼成像在储能材料中的应用

马书荣主要介绍了拉曼光谱储在能材料中电池材料的相关研究,其应用包括新型电极材料的开发;高性能、高寿命、高安全性电池的机理研究等。接着以正极材料超快速拉曼成像、负极拉曼成像、拉曼成像分析电极材料原位变化、溶剂化钠嵌入石墨机理研究等案例具体介绍了赛默飞原位和非原位两种解决方案的应用情况。

专家答疑讨论环节

专家答疑讨论环节,在Erwan Sourty主持下,老师们分别对电镜实验室建设初期各种环境因素影响问题、原位化学研究中如何提达到电镜高分辨问题、对电镜厂商新的应用需求问题、拉曼应用中的实际问题等进行了一一解答。

会议交流

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