需求很火热，发展正当时——原位电子显微学表征分会场侧记

　　仪器信息网、中国电子显微镜学会联合报导：2017年10月18日，2017年全国电子显微学学术年会在成都星宸皇家金煦酒店隆重召开。学术年会为期三天，吸引了近900人来自大专院校、科研院所、企业等单位的代表出席。学术年会旨在帮助大家了解电子显微学及相关仪器技术的前沿发展，促进基础研究与应用研究最新进展的交流。

　　继大会报告后，八个分会场同时上演。其中的“原位电子显微学表征分会场”更是火爆异常!

　　原位电子显微分析方法是实时观测和记录位于电镜内部的样品对于不同外部激励信号的动态响应过程的方法，该方法在继承常规电镜高空间分辨率和高能量分辨率优点的同时，在电子显微镜内部引入力、热、电、磁以及化学反应等外部激励，实现了物质在外部激励下的微结构响应行为的动态、原位实时观测。由于近来纳米科技的发展，研究者们需要在原子尺度观察材料的结构与性质，这使得原位电子显微学引起了人们极大的兴趣。原位电子显微学表征技术近年来也得到了飞速发展，其广阔发展潜力从本次分会场的“火热”可见一斑!

　　原位电子显微学表征分会场

　　两天 “原位电子显微学表征分会场”共40余个报告轮番上场，参会观众也是将对这个“热门”领域的热情一直保持到了会议最后，以下为摘取的部分精彩报告，与君共享。

　　报告人：黄建宇 教授(燕山大学)

　　报告题目：Application of in-situ elelctron microscopy in nanoscience and energy research

　　将透射电镜TEM与多种扫描探针显微镜SPM技术联用，可大大扩展TEM的应用范围，能够应用于原位电性能、机械性能、光学、电化学等的分析研究。黄建宇介绍了其团队利用原位透射电镜技术在纳米科学及能源领域的若干研究进展。如锂离子电池样品放置TEM中进行分析，研究电子转移、充放电电化学变化等原位过程;通过开发锂离子电池电化学性能的原位透射电镜分析新技术，为纳米电化学表征研究提供理论基础等。

　　报告人：付琴琴 副教授(西安交通大学)

　　报告题目：原位纳米力学在管线钢微观组织性能研究中的初探

　　大位移特征的管道对管线钢有大变形的要求，其关键技术包括双相组织的获取等。报告中，为了获得双相高应变管线钢中贝氏体、铁素体单相组织的压缩盈利应变曲线，付琴琴团队利用原位纳米力学技术进行了一些列管线钢微观组织性能的研究，从对贝氏体-铁素体双相管线钢在高应变情况下的变形行为进行模拟。

　　报告人：王江伟 教授(浙江大学电子显微镜中心)

　　报告题目：金属纳米线的超塑性变形及其机制

　　报告中，王江伟就FCC纳米线、BCC金属孪晶变形在微纳尺度上的变形和损伤进行了原位TEM研究，获得了一系列原创性的研究结果。系统、定量地剖析了微纳尺度下材料在各种物理、化学条件下的结构演化和损伤机理，构建材料在多尺度、多场耦合条件下的结构-性能关系，对微纳器件的设计、优化与可靠使用提供了理论指导，对材料的宏观性能提升有着至关重要的理论意义。

　　报告人：单智伟 教授(西安交通大学)

　　报告题目：透射电镜原位定量多场耦合加热系统的开发及其在铝高温氢损伤研究中的应用

　　针对市场上原有原位电镜加热装置样品热漂移大、温度控制精度差、样品制备困难的问题，单智伟团队成功研发出了一种新型的原位电镜加热装置。该装置不仅具有热漂移率优于市场上所有同类装置的特性，而且可以方便地在高温下对从宏观样品制备的样品进行原位定量加热并实时观察样品微观结构随温度变化的全过程。利用这一独特设备，选取铝单晶作为模型材料，在环境透射电镜中研究了充氢后的微纳尺度铝柱在加热过程中界面结构演化的全过程。研究结果对研发和制备高温抗氢损伤材料具有重要的指导意义。

　　报告人：岳永海 副教授(北京航空航天大学)

　　报告题目：结构对材料力学行为影响机制的原位定量化研究

　　报告中，岳永海团队原位动态揭示了孪晶界滑移行为，结合分子动力学模拟给出了可能的机制。同时从院子尺度揭示了五次孪晶在铜纳米线弯曲不变形过程中的作用机制，发现了Lomer位错锁这一局部加工硬化行为。最后，用静电纺丝方法制备了一种基于亚纳米非晶纳米线的显微，原位力学测试说明材料的力学性能受材料内部超顺结构影响显著，循环实验说明亚纳米线间距的减小大大提高了范德华力的作用，材料的强度得到进一步提高。

　　报告人：陈江华 教授(湖南大学材料科学与工程学院)

　　报告题目：用先进电子显微技术解决材料中的经典科学问题

　　陈江华在报告中首先介绍了湖南大学高分辨电镜中心团队、设备情况，中心的目标是可以实现力学的、电学的和热、气体、液体状态下的原位TEM/STEM观测。目前，透射电镜像差矫正的方法主要是通过给物镜戴一个很复杂的“电子光学眼镜”，即像差矫正器来实现的，但这不是唯一可行的方法，其他方法如波函数重构软件方法等。接着介绍了铝合金材料基础科学问题与知识创新研究实例，用定量原子成像方法测定了3种主要高性能2xxx、6xxx、7xxx系列铝合金中的强化相结构，重新理清了其成核、生长和演变的基本规律和原子尺寸的机理过程。

　　报告人：郑赫 副教授(武汉大学)

　　报告题目：低维材料动态结构分析

　　近年来，由于具有新奇的物理、化学等性能，低纬结构材料受到广泛关注。基于原位透射电子显微技术，郑赫团队实时观察到氧化铜孪晶纳米线在应力作用下的力学行为。首先，外界压力使纳米线产生高应变，而当应力释放后，部分应变的回复不是瞬时的，而是一段时间内(几分钟到几十分钟)逐渐回复到零，具有典型的滞弹性应变特征。

　　报告人：陈清 教授(北京大学)

　　报告题目：纳米结构的原位分析

　　陈清报告中介绍到，虽然SEM相比TEM分辨率不占优势，但SEM具有样品室空间大，可操作余地大等特点，因此该团队利用自己搭建的原位SEM平台对InAs进行研究，并发现InAs的杨氏模量不随直径的减少而降低。首次发表了关于压电及压阻对InAs<0001>结构的影响，开发了InAs样品用于SEM和TEM同时表征的新方法。

　　报告人：刘晰 研究员(中科合成油技术有限公司)

　　报告题目：原位观察化学驱动下单原位银催化活性的产生

　　刘晰团队通过利用气体分子、金属粒子及精心设计的HMO支架之间的相互作用，成功的设计了Ag链和高度密集的Ag原子活性位点。接着，利用原位TEM从原子尺度，成功揭示了Ag 粒子的独特解体过程。

　　报告人：高鹏 教授(北京大学)

　　报告题目：二维材料中的碱金属离子迁移

　　高鹏团队近来研究表明，在van der waals材料体系中，Li和Na的迁移可能导致非常的相变行为;体系中非对称反应，即两相混合及固体溶液萃取;体系中Li和Na迁移的动力学行为类似，则可基于锂离子电池设计钠离子电池;体系中Li和Na迁移的动力学行为也有差别，主要体现在迁移速率上，Li要快一点。

　　报告人：魏贤龙 研究员(北京大学)

　　报告题目：二维材料层间滑动和摩擦特性的原位研究

　　魏贤龙团队基于原位扫描电子显微镜发展了一种测量异质和单层二维下料层间摩擦系数的方法。实验证实石墨-石墨、石墨-氮化硼、石墨-二硫化钼、单层二硫化钼-单层二硫化钼之间具有超润滑特性。

　　报告人：罗俊 教授(天津理工大学)

　　报告题目：全固态锂离子电池中锂离子扩散的原位观察

　　报告中，罗俊团队研究发现，当LiFePO4固体电解质电池充电时，首先在颗粒中心形成负电场，锂离子由中心向边缘扩散，锂离子在颗粒边缘的向外扩散较困难。LiFePO4的脱锂过程中出现新的固溶相，未遵循经典的两相反应。高电压过充后在颗粒表面出现P元素富集，出现新相。

　　报告人：毛星原 教授(美国匹斯堡大学)

　　报告题目：In situ mechanics under HRTEM with experimental "moleculardynamics"

　　毛星原教授对于推动原位透射电镜研究纳米材料变形做出了较大贡献，其领导的团队于2004年在Science发表的关于纳米金属塑性变形机制的论文，是使用实验力学方法首次发现纳米金属的变形机理。报告中，毛星原利用原位透射电镜对晶体样品进行了高密度位错原位观测，研究了小尺度晶体在电镜拉伸下的机制。如FCC晶体Ag、Pt、Au的扩散形变，纳米尺度BCC晶体W的孪晶机制等。

　　报告人：孙立涛 教授(东南大学)

　　报告题目：材料表面的动态表征与调控

　　孙立涛首先介绍了其团队的研究概况，研究对象为10nm以下材料，研究内容为表征、调控、应用，研究方法为原位电子显微学。从原位实验到应用是一个蛮长艰难的过程，需要不断研究和积累。最后孙立涛表示目前仍有太多未知需要去探索，并提出了应用研究过程中的几个瓶颈问题，如石墨烯材料对不同溶液的选择吸附性?本征和缺陷石墨烯与液体分子的作用机理?液态环境中外来原子与石墨烯的相互作用机理?