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2025年全国电子显微学学术年会分会场报金年会- 金体育- 官方网站告集锦:显微学理论、仪器方法与技术
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郑长林教授在会上分享了其团队在电子波函数相位恢复方面的创新探索——一种基于机器学习的新方法。报告指出,相位信息丢失是当前电子显微成像技术实现高精度结构解析的主要瓶颈。与依赖硬件校正或大规模数据拟合的传统方法相比,现有技术普遍存在计算复杂度高、处理速度慢等问题。针对这一挑战,郑教授团队开创性地利用神经网络模型,建立了从电子束强度分布到透镜像差的直接映射关系,为实现快速像差测量提供了全新路径。模拟计算表明,该方法在低阶像差测量方面表现出较高的精度。尽管当前实验验证仍受限于仪器稳定性等因素,但这项研究无疑为电子光学系统的快速诊断开辟了新思路,充分展现了人工智能技术在推进电子显微学发展中的广阔应用前景。
朱艺涵教授在报告中系统阐述了低剂量电子显微技术的最新研究进展。针对金属有机框架(MOF)、分子筛等辐照敏感材料的结构表征难题,研究团队从辐照损伤机理出发,发现了可逆电离损伤等新现象。基于此,团队成功研发了低剂量衬度校正、相位恢复及时序成像等一系列关键技术,首次在极低电子剂量条件下实现了对敏感材料的原子级静态结构解析。在此基础上,团队进一步突破静态表征的局限,创新性地将时间维度引入低剂量成像体系,实现了对多孔材料吸附行为、催化反应过程等动态变化的原位观测。尤为重要的是,该研究初步建立了微观结构演化与宏观性能(如催化活性)之间的关联机制,这一突破性进展显著推动了电子显微学在化学和材料科学领域的深度交叉与应用。
王玉梅研究员系统报告了其团队利用电子显微学技术,在揭示热电材料微观结构与宏观性能关联方面取得的重要进展。研究直面热电领域两大核心挑战:一是如何解耦热电参数之间固有的强关联性以优化性能;二是如何克服传统热电材料的本征脆性以提升力学可靠性。通过原子尺度的精细结构解析、缺陷观测及元素分布分析,团队首次揭示了在新一代热电材料中,本征原子空位的有序化是实现声子选择性散射、从而协同优化电声输运性能的关键微观机制。另一方面,团队发现了一类具备异常高塑性的热电材料,并通过显微分析证实,其塑性变形能力源于材料内部高密度位错与多滑移系的有效激活。这两项研究从原子尺度上为理解热电材料的性能调控提供了全新的物理图像,为未来设计兼具高性能、高稳定性与良好机械可靠性的热电器件奠定了坚实的结构基础。
曹克诚研究员在报告中深入探讨了电子束与金属团簇及分子相互作用的物理机制,并展望了其在微纳制造领域的应用前景。研究通过对电子束诱导的金属分子解离、纳米颗粒晶化等过程的系统观测,创新性地提出:电子束辐照引发的材料结构演变,源于弹性散射与非弹性散射(如电离过程)的协同作用。团队发现,在电子束照射下,纳米颗粒会自发地向总弹性散射截面最小化的构型转变(即低指数晶面优先朝向电子束),这一规律为理解电子束调控材料结构的微观机理提供了全新视角。在机理研究的指导下,团队进一步展示了利用电子束实现二维材料可控生长的技术潜力,并成功研制了专用原位辐照实验装置。该研究工作显著深化了对电子束与物质相互作用机理的认识,为发展基于电子束的精准微纳加工技术奠定了重要基础。
王立芬研究员在报告中介绍了其团队利用原位透射电镜-阴极发光光谱联用技术,在二维二硫化钨单光子发射源(色心)微观结构指认方面取得的重要突破。该技术整合了透射电镜的高空间分辨实时成像能力与阴极发光的光学性质探测功能,首次在微观缺陷结构与宏观光学性能之间建立了直接关联。研究结果表明,在电子束辐照下形成的双硫空位缺陷,正是在约676纳米波长处观测到稳定、明亮单光子发射的直接物理来源,而非学界此前普遍推测的单空位或其它复杂缺陷构型。这项工作为揭示二维材料中量子发射中心的物理起源提供了确凿的实验证据,充分展现了电镜-光学联用技术在量子材料前沿表征中的强大能力与应用潜力。
穆晓柯教授在报告中系统介绍了利用电子衍射结合原子对分布函数(ePDF)分析非晶及纳米复合材料结构的新方法。报告指出,传统衍射技术主要适用于具有长程有序结构的材料,而对缺乏长程周期排列的非晶态与复杂纳米体系则存在解析局限。针对这一技术瓶颈,研究团队发展的ePDF分析方法能够将衍射数据转换至实空间,直接获取材料中的原子间距、配位数和配位环境等关键的短程与中程有序结构信息。在应用层面,该方法已成功用于揭示镁离子电池电极的反应机理——通过结构解析确认其反应中间体实为电解液衍生物,而非传统认为的简单镁硫化合物;同时,该方法在厘清功能纳米复合材料中多物相间的界面结构与空间分布方面也展现出独特优势。这项研究发展的ePDF分析方法,为理解多相混合、非晶态等复杂体系的结构与性能关系提供了强有力的技术手段,有效拓展了电子衍射在传统难解析材料体系中的应用边界。
2026-01-15 23:39:30
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