会聚束电子衍射在矿物研究中的应用

会聚束电子衍射在矿物研究中的应用

一、会聚束电子衍射在矿物研究中的应用(论文文献综述)

宋晨之[1](2019)在《层状纳米材料莫尔结构与相变的电子显微学研究》文中研究说明透射电子显微镜(TEM)是表征材料微观结构强有力的工具。带有球差校正(aberration-corrected)的透射电镜更是因其出众的原子级分辨率、能直接探测材料中元素种类和价态而获得研究者们的青睐。在最近20年里,球差校正器(aberration corrector)的发明和改进使透射电镜的空间分辨率得到了关键性的提升,目前电镜的横向分辨率已经小到几十皮米,可与原子直径相比拟。值得关注的是,扫描透射电镜(STEM)的纵向分辨率也因球差校正器的引入而获得了极大提升,目前已经达到了纳米级。理论模拟证明,随着技术的发展,在不久的将来纵向分辨率将也能达到原子级。纵向分辨率的提高发掘出了STEM更多的应用潜力,使原位快速地获取样品的三维信息、表征复杂的内部结构成为现实。此外,另一项基于透射电子显微镜的先进技术——原位技术的发展给在电镜中操纵和测量样品提供了途径,使人们能够实时地观测微观区域在多种外场作用下的结构演变,并同时测量演化过程中力、热、光、电、电化学和催化等物理和化学性质。球差校正电镜与原位技术的联合,实现了原子级的结构表征与性质测量以及多场调控同步进行,达到了真正的“所见即所得”的目的。本论文基于先进的球差校正透射电子显微镜和原位透射电镜技术,研究了几种层状纳米材料的结构,以及结构相变与物理性质之间的关系。包括Cu2Se纳米片中的莫尔图案(Moirépattern);Cu2Se纳米片电致相变、阻变现象;Mo S2锂化导致的结构相变与光学性质等。本论文主要研究内容和取得的结果如下:1.提出了一种辨别纳米材料中长周期图案(Long-period patterens,LPPs)种类的方法。我们以Cu2Se纳米片为例,基于球差STEM的电子束断层扫描成像(Depth sectioning)的方法,深入探究了Cu2Se纳米片中的一类反常的LPPs,首次实现了对晶体材料的上下层原子级成像,揭示了该LPP为转角堆叠结构造成的莫尔图案。该方法解决了一直以来在电镜中莫尔图案与晶格调制结构图案(Modulated crystal pattern)难以区分的问题,为进一步探索结构的成因提供了基础。2.通过多种手段表征了热电材料Cu2Se纳米片的晶体结构,利用球差校正电镜和旋转电子衍射(RED)三维重构法,揭示了水热法合成的Cu2Se纳米片中的面缺陷,解释了RED中长倒易杆的来源。另外,利用原位电学系统,发现了具有超离子特性的材料Cu2Se在电场作用下的可逆结构相变、阻变现象,并探究了电场诱导析出的纳米颗粒的成分、机械性能和量子化的导电特性,为解释热电材料在电场下的性能衰变提供了思路。3.利用原位光学-电学系统,在TEM中对Mo S2进行原位锂化,同时测量了Mo S2锂化前后的阴极荧光(CL)光谱,发现了锂化后Mo S2的带边发射峰产生淬灭。用球差校正电镜在原子尺度上观测了锂化过程中产生的多种1T’相超结构,并研究了锂化过程的可逆性问题。

赵文霞,刘祥文[2](1997)在《石英位错的会聚束电子衍射研究》文中指出矿物中位错的柏格斯矢量b反映了矿物发生变形时所经历的条件,对它的精确测定为构造地质学研究提供了定量依据。本文用会聚束电子衍射的方法对石英位错进行了测定,同传统的双束法相比较,此方法更为简单和方便。

李金华,潘永信[3](2015)在《透射电子显微镜在地球科学研究中的应用》文中研究表明随着新技术应用和学科交叉融合,现代地球科学的研究尺度正在向更宏观和更微观两极延伸,分别促进了行星地球科学的发展和纳米地球科学的诞生.纳米地球科学借助先进的微区原位分析技术,旨在研究地学中的纳米尺度现象,如纳米矿物/颗粒、纳米结构和纳米矿物界面等及其在地质、地球化学过程中的作用.透射电子显微镜具有纳米和原子水平的空间分辨率和多种微区原位分析能力,是纳米地球科学研究中的重要分析平台.本文在介绍透射电子显微镜工作原理的基础上,举例评述了透射电子显微镜技术在岩石超微结构、球粒陨石和矿物中痕量元素赋存以及微生物矿化作用与微化石研究中的应用,并简要介绍了透射电子显微镜在地球科学研究应用中的注意事项及相关建议.

唐旭,李金华[4](2021)在《透射电子显微镜技术新进展及其在地球和行星科学研究中的应用》文中研究说明近年来,各种微束分析技术的快速发展及其在地球和行星科学领域的广泛应用,极大地推动了纳米地球科学和行星科学的学科发展和科学研究.透射电子显微镜(简称透射电镜)因具有空间分辨率高和综合分析能力强等优点,在地球与行星物质的微纳尺度到原子水平的形貌、晶体结构、矿物相鉴定、化学成分、原子成像和微磁结构等研究中发挥着巨大作用.在简要回顾透射电镜的发展历程、物理结构和工作原理的基础上,结合本实验室过去几年的工作内容,重点介绍了透射电镜的基本功能、样品制备方法及其在地球和行星科学研究中的应用范例.通过与其他微束分析技术的简单对比,还初步分析了透射电镜在地球与行星科学研究领域的应用现状和未来趋势.

李金华,潘永信[5](2016)在《透射电子显微镜在地球科学研究中的应用》文中研究说明随着新技术应用和学科交叉融合,现代地球科学的研究尺度正在向更宏观和更微观两极延伸,分别促进了行星地球科学的发展和纳米地球科学的诞生.纳米地球科学借助先进的微区原位分析技术,旨在研究地学中的纳米尺度现象,如纳米矿物/颗粒、纳米结构和纳米矿物界面等及其在地质、地球化学过程中的作用.透射电子显微镜具有纳米和原子水平的空间分辨率和多种微区原位分析能力,是纳米地球科学研究中的重要分析平台.本文在介绍透射电子显微镜工作原理的基础上,举例评述了透射电子显微镜技术在岩石超微结构、球粒陨石和矿物中痕量元素赋存以及微生物矿化作用与微化石研究中的应用,并简要介绍了透射电子显微镜在地球科学研究应用中的注意事项及相关建议.

边为民[6](1987)在《用会聚束电子衍射对SiC中位错的研究》文中研究说明本文用会聚束电子衍射对SiC中的全位错和不全位错进行研究。由于晶体中位错的存在,晶体内原子位移引起畸变产生应变场,导致了CBED花样中高边反射和菊池线发生分裂;而在无畸变的反射面上与完整晶体一致,高边反射和菊池线将不分裂。只要在CBED图中找到两个或更多的不分裂的反射,用g1×g2即可算出柏氏矢量b的方向。与传统的电子显微分析中的位错线消失的双束法比较,本法更为方便和准确。

冯国光,周玉清,杨翠英[7](1984)在《会聚束电子衍射在矿物研究中的应用》文中研究表明 会聚束电子衍射(CBED)可以从10nm区域提取包括高阶劳厄带(HOLZ)的三维衍射信息。用HOLZ线可以准确地测定晶体的点阵参数,点群和空间群[1—4]。CBED是研究层状晶体和平行于样品表面的层错、堆垛错乱等缺陷的有效方法。HOLZ线对应力很敏感,这为研究位错提供了可能性。因此,CBED是鉴定,表征晶体的强有力手段,在矿物研究中很有用处。最近发展的大角度CBED增强和扩大了CBED的应用范围,为研究大晶胞矿物提供了方便[5]。我们用CBED研究了云母,辉钼矿,石墨,黄铁矿,闪锌矿,金红石等矿物。下面通过实例来说明CBED在矿物研究中的应用。

冯国光,周玉清,杨翠英[8](1983)在《会聚束电子衍射在矿物研究中的应用》文中认为 会聚束电子衍射(CBED)可以从10nm区域提取包括高阶劳厄带(HOLZ)的三维衍射信息。用HOLZ线可以准确地测定晶体的点阵参数,点群和空间群[1—4]。CBED是研究层状晶体和平行于样品表面的层错、堆垛错乱等缺陷的有效方法。HOLZ线对应力很敏感,这为研究位错提供了可能性。因此,CBED是鉴定,表征晶体的强有力手段,在矿物研究中很有用处。最近发展的大角度CBED增强和扩大了CBED的应用范围,为研究大晶胞矿物提供了方便[5]。我们用CBED研究了云母,辉钼矿,石墨,黄铁矿,闪锌矿,金红石等矿物。下面通过实例来说明CBED在矿物研究中的应用。

陈佳妮[9](2021)在《矿物微区分析中透射电镜测试技术的应用》文中研究指明透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)提供了超高的空间分辨率和多样化的微区分析方法,是纳米地质学研究的重要表征手段之一。运用TEM技术研究矿物时,由于地质样品的高度复杂性和强烈非均质性,使得实验测试过程复杂而困难。文章探索了一套适用于地质样品的TEM分析测试流程。首先根据样品特性,选择合适的样品制备方法,重点介绍了粉末制备法、离子减薄法及聚焦离子束法;然后进行目标矿物的定位,提出了一种扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)+TEM组合定位法;接着进行包括明场像、暗场像、高分辨像、电子衍射花样等不同类型图像的获取,着重说明了各种图像的成像原理、拍摄过程、注意事项和实验技巧;最后是选定关注的微区,测试元素组成及分布情况,并与常用的微区成分分析仪器进行对比,从而说明TEM成分分析的适用范围及优点。

冯娟[10](2014)在《低维氢氧化镧的制备、表征及其性能研究》文中研究指明稀土类纳米材料因其特殊的4f壳层电子而具有独特的光学、电学、催化和化学性质。基于此,稀土类纳米材料在储氢材料、超导材料、催化剂、荧光剂、荧光标记、生物检测等领域具有广泛的应用前景。另外,纳米材料的尺寸和形状对其物理化学性能具有决定性的作用。因此,对稀土类纳米材料的形状、尺寸控制和其性质研究至关重要,对其未来的应用具有一定的指导作用。本论文结构分为以下几个部分:1.我们采用水热合成法,使用乙醇-水混合液为溶剂,成功地制备了尺寸可控的氢氧化镧纳米线。本文中,我们考察了反应物浓度、温度、pH值、反应时间等实验参数对氢氧化镧纳米线的影响,并通过XRD、TEM、EDX、SEM、TGA、 FTIR等测试设备对其组成、结构和形貌等进行了系统的研究。实验结果表明,反应时间和溶剂比例的调节对氢氧化镧纳米线的形貌具有很大的影响。另外,磁性测量结果表明,所制氢氧化镧纳米线表现为室温铁磁性,并且其饱和磁化强度随着尺寸的变大而增大。氢氧化镧纳米线磁性起源的进一步研究将为未来稀磁半导体材料的磁性理论和未来应用提供一个新的方向和思考角度。2.我们通过简单的低温沉淀法,以氨水作为沉淀剂成功地制备了氢氧化镧纳米管。通过TEM、EDX、SEM、XRD等技术对其结构和形貌进行了详细的表征。实验结果表明,本文所制备的氢氧化镧纳米管直径均匀、表面光滑,其长度在100到500nm可控。另外,磁性测量表明,本文所制的氢氧化镧纳米管也表现出了室温铁磁性的行为。3.我们通过一个简单的水热法,以柠檬酸做为成核剂,成功制备了尺寸为8nm的氢氧化镧纳米颗粒。TEM研究表明所制氢氧化镧纳米颗粒尺寸分布均匀,直径约为8nm。SAED和XRD分析表明,所制氢氧化镧纳米颗粒为六方密堆积(hcp)结构。磁性测量表明,氢氧化镧纳米颗粒也表现为室温铁磁性。

二、会聚束电子衍射在矿物研究中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、会聚束电子衍射在矿物研究中的应用(论文提纲范文)

(1)层状纳米材料莫尔结构与相变的电子显微学研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1透射电子显微镜
    1.2 球差校正技术
    1.3 原位技术
        1.3.1 原位电学系统
        1.3.2 原位力学系统
        1.3.3 原位光学系统
        1.3.4 原位光学-电学系统
        1.3.5 原位电化学系统
        1.3.6 原位液相环境系统
        1.3.7 原位热学系统
    1.4 层状纳米材料
        1.4.1 莫尔结构
        1.4.2 微观相变
        1.4.3 Cu_2Se纳米片材料
        1.4.4 MoS_2材料
    1.5 本论文的研究内容
第2章 Cu2Se纳米片中一类长周期图案的研究
    2.1 引言
    2.2 长周期图案
        2.2.1 晶格调制结构
        2.2.2 莫尔图案
    2.3 Cu_2Se纳米片中长周期图案的传统研究手段
        2.3.1 Cu_2Se纳米片形貌与晶格结构
        2.3.2 传统透射电镜分析
        2.3.3 纳米结构纵向信息的获取方法
    2.4 基于球差校正STEM的断层成像法
        2.4.1 工作原理
        2.4.2 欠焦系列像分析
        2.4.3 原子模型与像模拟
        2.4.4 断层成像法纵向分辨率的影响因素
    2.5 本章小结
第3章 Cu_2Se纳米片原位电学研究
    3.1 引言
    3.2 铜硒样品结构的确定
        3.2.1 综合物相表征方法
        3.2.2 选区电子衍射
        3.2.3 三维旋转电子衍射
    3.3 电场调制下的结构与物性变化
        3.3.1 实验方法
        3.3.2 电致相变现象
    3.4 微晶“液滴”析出
        3.4.1 小尺寸效应
        3.4.2 量子限域效应
    3.5 本章小结
第4章 二硫化钼的原位锂化相变研究
    4.1 引言
    4.2 原子分辨率的二硫化钼锂化研究
        4.2.1 实验方法
        4.2.2 原子级结构与元素分布表征
        4.2.3 锂化过程的可逆性
    4.3 二硫化钼锂化的阴极荧光光谱研究
        4.3.1 阴极荧光光谱原理
        4.3.2 MoS_2的光学特性
        4.3.3 原位光电测试系统
        4.3.4 MoS_2的CL光谱
    4.4 本章小结
第5章 总结
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢

(3)透射电子显微镜在地球科学研究中的应用(论文提纲范文)

1 透射电镜基本原理、功能和样品制备
    1.1 透射电镜的结构和工作原理
    1.2 透射电镜的成像模式和分析功能
    1.3 聚焦离子束系统及其用于透射电镜超薄样品制备
2 透射电镜在地球科学研究中的应用举例
    2.1 超微结构分析
        2.1.1 大别-苏鲁超高压变质岩中矿物的超微结构分析
        2.1.2 页岩的纳米孔隙结构
    2.2 碳质球粒陨石中纳米金刚石的超精细结构及来源
    2.3 矿物中痕量元素分布与赋存状态
        2.3.1 黄铁矿中的金属纳米颗粒
        2.3.2 卡林型金矿中金的赋存方式及其稳定性
        2.3.3 锆石中微量元素的分布
    2.4 微生物矿化与微化石研究
        2.4.1 磁小体晶体生长和化石磁小体
        2.4.2 铁氧化细菌矿化过程及其微化石形成
3 结论与展望

(4)透射电子显微镜技术新进展及其在地球和行星科学研究中的应用(论文提纲范文)

0 引言
1 透射电镜发展历程和工作原理
    1.1 发展历程和最新进展
    1.2 基本结构和工作原理
        1.2.1 透射电镜基本结构和类型
        1.2.2 常规透射电镜工作原理
        1.2.3 扫描透射电镜工作原理
2 透射电镜基本功能和相关技术
    2.1 二维形貌像
    2.2 三维重构像
    2.3 晶体结构与缺陷
    2.4 原子成像
    2.5 化学分析
    2.6 物性分析(磁结构表征)
    2.7 其他TEM新技术
3 透射电镜样品及其制备方法
    3.1 纳米矿物的样品制备
    3.2 块体试样的制备
        3.2.1 超薄切片法
        3.2.2 离子减薄法
        3.2.3 聚焦离子束法
4 透射电镜在地球和行星科学领域的应用范例
    4.1 地球早期生命研究
    4.2 微生物矿化研究
    4.3 沉积物中磁性矿物识别研究
    4.4 纳米矿物与成矿研究
    4.5 定年矿物微量元素扩散与分布研究
    4.6 地球深部高温高压矿物研究
    4.7 行星科学研究
5 总结与展望
    5.1 应用现状与存在问题
    5.2 应用前景与发展建议

(9)矿物微区分析中透射电镜测试技术的应用(论文提纲范文)

1 TEM的基本原理
2 矿物样品的TEM测试实验过程
    2.1 矿物样品的制备
        2.1.1 粉末制备法
        2.1.2 离子减薄制备法
        2.1.3 聚焦离子束法
    2.2 目标矿物的定位
    2.3 图像的获取
        2.3.1 明场形貌像
        2.3.2 电子衍射花样
        2.3.3 高分辨晶格条纹像
    2.4 微区成分分析
3 结论与展望

(10)低维氢氧化镧的制备、表征及其性能研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米材料与纳米科技
        1.1.1 纳米材料
        1.1.2 纳米材料的分类
        1.1.3 纳米材料的特点
        1.1.4 纳米材料的制备方法
        1.1.5 纳米科技
    1.2 稀土纳米材料
        1.2.1 稀土简介
        1.2.2 稀土元素的电子层结构
        1.2.3 稀土元素的性质
        1.2.4 稀土纳米材料的应用领域
        1.2.5 稀土纳米材料的研究进展
    1.3 本论文的研究目的与内容
第二章 样品分析表征手段
    2.1 透射电子显微镜
    2.2 扫描电子显微镜
    2.3 X射线衍射
    2.4 傅里叶变换红外光谱
    2.5 差热-热重分析
    2.6 振动样品磁强计
    2.7 本论文使用的分析表征仪器设备的型号与参数
第三章 氢氧化镧纳米线的制备、表征及性能研究
    3.1 简述
    3.2 La(OH)_3纳米线的样品制备
        3.2.1 主要实验试剂
        3.2.2 主要实验仪器与设备
        3.2.3 实验流程设计图
        3.2.4 实验步骤
        3.2.5 不同条件下制备样品的实验参数
    3.3 La(OH)_3纳米线的分析与表征
        3.3.1 La(OH)_3纳米线的形貌和结构表征
        3.3.2 La(OH)_3纳米线的元素分析和化学组成
        3.3.3 La(OH)_3纳米线的晶体模型
    3.4 不同反应条件对实验结果的影响
        3.4.1 不同反应时间对La(OH)_3纳米线形貌的影响
        3.4.2 反应体系中不同溶剂比对La(OH)_3纳米线形貌的影响
    3.5 La(OH)_3纳米线的性能研究
        3.5.1 La(OH)_3纳米线的热力学稳定性
        3.5.2 不同形貌的La(OH)_3纳米线的磁性研究
    3.6 本章小结
第四章 氢氧化镧纳米管的制备、表征及性能研究
    4.1 简述
    4.2 La(OH)_3纳米管的样品制备
        4.2.1 主要实验试剂
        4.2.2 主要实验仪器与设备
        4.2.3 实验装置图
        4.2.4 实验步骤
        4.2.5 不同条件下制备样品的实验参数
    4.3 La(OH)_3纳米管的分析与表征
        4.3.1 La(OH)_3纳米管的形貌和结构
        4.3.2 La(OH)_3纳米管的元素分析与化学组成
        4.3.3 La(OH)_3纳米管的磁性研究
    4.4 本章小结
第五章 氢氧化镧纳米颗粒的制备、表征及性能研究
    5.1 简述
    5.2 La(OH)_3纳米颗粒的制备
        5.2.1 主要实验试剂
        5.2.2 主要实验仪器与设备
        5.2.3 实验步骤
        5.2.4 不同条件下制备样品的实验参数
    5.3 La(OH)_3纳米颗粒的分析与表征
        5.3.1 La(OH)_3纳米颗粒的形貌和结构
        5.3.2 La(OH)_3纳米颗粒的元素分析与化学组成
        5.3.3 La(OH)_3纳米颗粒的磁性研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

四、会聚束电子衍射在矿物研究中的应用(论文参考文献)

  • [1]层状纳米材料莫尔结构与相变的电子显微学研究[D]. 宋晨之. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2019(01)
  • [2]石英位错的会聚束电子衍射研究[J]. 赵文霞,刘祥文. 矿物岩石, 1997(03)
  • [3]透射电子显微镜在地球科学研究中的应用[J]. 李金华,潘永信. 中国科学:地球科学, 2015(09)
  • [4]透射电子显微镜技术新进展及其在地球和行星科学研究中的应用[J]. 唐旭,李金华. 地球科学, 2021(04)
  • [5]透射电子显微镜在地球科学研究中的应用[A]. 李金华,潘永信. 中国科学院地质与地球物理研究所2015年度(第15届)学术论文汇编——地球深部结构与过程研究室, 2016
  • [6]用会聚束电子衍射对SiC中位错的研究[J]. 边为民. 矿物学报, 1987(03)
  • [7]会聚束电子衍射在矿物研究中的应用[J]. 冯国光,周玉清,杨翠英. 电子显微学报, 1984(04)
  • [8]会聚束电子衍射在矿物研究中的应用[A]. 冯国光,周玉清,杨翠英. 第三次中国电子显微学会议论文摘要集(二), 1983
  • [9]矿物微区分析中透射电镜测试技术的应用[J]. 陈佳妮. 高校地质学报, 2021(03)
  • [10]低维氢氧化镧的制备、表征及其性能研究[D]. 冯娟. 兰州大学, 2014(10)

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会聚束电子衍射在矿物研究中的应用
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