2020年全国电子显微学学术年会仪器技术分会场集锦

中国电子显微镜学会、仪器信息网联合报导：2020年11月22日，“2020年全国电子显微学学术年会”在成都市新希望皇冠假日酒店盛大开幕。为期三天的大会吸引了来自大专院校、科研院所、企事业单位等电子显微学领域的专家学者千余人参会。

继大会报告后，十个分会场同时上演。电子显微学技术是探索微观世界，揭示科学奥秘的重要手段，因此广泛应用于材料学和生命科学等领域。其中，第一分会场“显微学理论、技术与仪器发展”、第六分会场“扫描探针显微学表征分会场（STM/AFM）”和第七分会场“扫描电子显微镜（EBSD）表征分会场”等电子显微学仪器技术相关会场吸引了相关领域与会者的热烈关注。以下为部分精彩报告摘要。

报告人：曾毅 研究员（中国科学院上海硅酸盐研究所）

报告题目：电子背散射衍射仪花样中心位置的确定和取向的计算

电子束入射点的坐标是进行晶面夹角、晶体取向等一切计算的核心！定位电子束入射点，是完成花样标定、实验设备自主研发的关键之一。而EBSD花样对应的电子束入射点无法像选区电子衍射花样一样直接区分得到。以往研究通过移动镜头图形放大的方法，分别计算花样中心坐标和探测器距离，实现入射点定位。但不论是计算花样中心坐标还是探测器距离，都需要准确的菊池极坐标。而传统Hough变换确定菊池带中心线来定位菊池极的方法难以实现菊池极的准确定位，导致花样中心坐标和探测器距离计算结果存在一定偏差。同时，利用镜头移动前后菊池极连线长度的改变量来计算DD值时，得到的探测器距离值单位为毫米。DD值与花样中心坐标单位不统一导致所得入射点坐标需进行单位换算才能用于后续计算。想要基于移动镜头图形放大的方法实现电子束入射点的准确定位，并得到能够用于计算的入射点坐标，就一定要解决目前存在的这两个问题。曾毅团队基于移动镜头图形放大的方法，结合灰度梯度检测得到的亚像素精度的菊池极坐标，实现了电子束入射点坐标的准确定位；根据电子束、样品台和镜头间几何位置关系的变化建立了入射点坐标随电子束移动的变化关系。结果表明，菊池极的选择对取向值有很大的影响。

报告人：施奇伟 讲师（上海交通大学）

报告题目：集成配准EBSD标定算法及其应用

EBSD的原理主要基于背散射电子衍射和布拉格方程。常用的EBSD标定算法为Hough变换，新兴的EBSD标定算法有机器学习法、字典法、球形标定法等。报告中，施伟奇介绍了一种新标定方法：集成配准法（IDIC）。据介绍，集成配准法基于EBSD几何投影关系，分析晶向和PC值对图片的影响。全局集成配准和牛顿算法可最优化实验图片和模拟图片之差，具有高精度（晶向误差÷5，可用低像素图片分析GND）、高速度（1-30s单张图片）、测量参数多（可得PC值，转化为样品表明粗糙度）、易微调（计算参数的数量可根据实际，灵活修改）和易实现的特点。未来，集成配准法还可用于测量粗糙度，利用高精度的晶向角研究晶体材料的变形机理等。

报告人：孙金钊 博士（山东理工大学）

报告题目：网篮组织Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr两相再结晶交互作用

塑性变形连接技术允许一定塑性形变的发生，加速空洞闭合过程，而网篮组织的高温蠕变性能好、两相界面满足BurgerOR、变体选择多。结合网篮组织钛合金和塑性变形连接技术能够制造高性能轻量化空心构件。基于此，孙金钊团队对网篮组织Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr两相再结晶交互作用进行了研究。结果表明，α相的主要动态再结晶方式为几何动态再结晶（GDRX）机制和转动再结晶（RRX）机制；随着变形应变速率的降低，几何动态再结晶机制的作用有所减弱而转动再结晶机制的作用逐渐增强；β相的主要再结晶方式为经典连续动态再结晶机制，局部存在转动再结晶机制；再较高应变速率下变形时Ti17合金发生非稳态流动导致的局部协调变形，局部α相晶粒基面垂直于压缩轴方向的区域α相球化程度和β相再结晶程度要明显低于局部α相晶粒基面倾向平行于压缩轴方向的区域。

报告人：王晋 博士（浙江大学）

报告题目：扫描电镜的原位高温测试仪器开发与产业化

传统的高温测试方法看到的是结果，推测的是本质，存在“变质”的可能，其根本原因是实验手段的限制，内外分立，分时独立，难以获得材料实时、动态的微观结构演变与性能的对应关系。基于此，王晋团队开发了SEM原位高温力学测试仪器。报告中，王晋详细介绍了SEM原位高温力学测试仪器的拉伸台、加热器、热成像、温度校准、力学性能校准、夹具和样品、SE和EBSD分析模式、系统集成、软件设计等。报告最后，王晋就相关案例进行了展示。为了推动中国材料的研发水平，落实科技成果转化，在浙江省科创新材料研究院的支持和孵化下，2019年3月成立了浙江省祺跃科技有限公司，并对以上成果在桐庐进行落地转化。

报告人：徐先东 教授（湖南大学）

报告题目：高熵合金中退火硬化现象的微观组织起源的研究

高熵合金（high-entropy alloys）是一类通过调制结构有序金属材料中的“熵”和“化学无序（chemical disorder）”两个参量来实现的一种全新的合金材料。高熵合金在国内外具有重要的研究价值和广阔的应用前景。然而，高熵合金领域目前还存在诸多亟待解决的科学问题。针对于此，徐先东团队为探讨退火硬化效应的微观结构和溶质效应对硬化退火效应的影响，研究了高熵合金中退火硬化现象的微观结构组织起源。据介绍，退火硬化可以通过形成稳定的位错子结构来解释，稀铝添加引起的软化可以用增加的位错滑移来解释，这会导致形成饼状位错亚结构。

报告人：曹克诚 助理教授（上海科技大学）

报告题目：使用像差校正投射电子显微镜激励和观察原子尺度的化学反应

球差校正透射电镜随着纳米材料的兴起而进入普通研究者的视野。超高的分辨率配合诸多的分析组件使ACTEM成为深入研究纳米世界不可或缺的利器。基于此，曹克诚研究员使用像差校正透射电子显微镜激励和观察原子尺度的化学反应。据介绍，通过前沿设备球差校正TITAN TEN和球差色差校正SALVE TEM，使用TEM中的电子束在原子尺度同时激发和观察化学反应，可探索金属催化机理、发现金属双原子分子、揭示金属成核机理等。

报告人：李绍春 教授（南京大学）

报告题目：单层α相锑烯的范德瓦尔斯外延和界面调控

锑（Sb）与磷（P）同属于第五主族元素，α相的锑具有与黑磷完全相同的结构，而且被认为更加稳定。然而，自然界中并不存在α相的锑单晶，很难通过机械剥离的方法获得相应的单层。针对于此，李绍春课题组已探索出制备高质量α相单层锑烯的外延方法，并证明了在空气中可以稳定存在。报告中，李绍春详细介绍了金属型的外延单层α相锑烯、半导体型的外延单层α相锑烯和单层α相锑烯的外延生长机制。

报告人：李坊森 副研究员（中科院苏州纳米所）

报告题目：MoTe2一维金属畴界中的电荷密度波研究

从上世纪50年代起，一维体系的低能激发行为引起了理论物理学家的广泛关注。一维体系中电子之间的相互作用使得单电子激发失效而表现出集体激发行为，导致自旋-电荷分离现象，即带有自旋的准粒子和带有电荷的准粒子的传播速度不一致，其低能激发行为通常可以用Tomonaga-Luttinger液体（TLL）理论很好地解释。李坊森团队基于单原子层过渡金属硫族化合物制造出一种一维金属导线，揭示了受限体系的电子集体激发和电荷周期性调制规律。研究团队在该体系中首次实现了一维Peierls型电荷密度波（Charge Density Wave, CDW）原子尺度的直接观测，发现了周期性的原子晶格畸变和清晰的U型CDW能隙，提出了一种研究一维体系电荷调制内在物理机制的新方法，对低维材料体系的量子效应和拓扑物态研究具有重要意义。

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