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材料结构和成分的三维重构
2017-06-13 09:59  

除了单层石墨烯、单原子、单分子、原子链等外,材料的真实结构及其成分分布都是三维的,但透射电镜表征出来的绝大多数结果是三维结构的二维投影。因此,为了得到材料的真实结构及其成分分布,必须将透射电镜得到的二维投影进行三维重构。目前学术界的常用透射电镜三维重构技术是将样品在透射电镜中进行系列倾转,在倾转中对每个倾转角度都同时获得扫描透射电子显微(STEM)图像和能谱(EDS)成分分布图像,然后将这些图像根据数学算法重构成三维图像。  

上图是对表面覆盖有Pt壳的Ag纳米颗粒(丁轶教授课题组制备)利用系列倾转的EDS成分分布像重构出的成分三维重构像,其中Pt壳显示为半透明绿色、Ag核被显示为红色。可以看到Pt壳中含有数十纳米至数纳米大小的孔洞、把Ag核部分地暴露出来。部分Ag核的表面没有Pt壳,也可以被清晰的观察到。这些表面的三维精细结构及其Ag、Pt成分的分布对该纳米颗粒的催化性能有决定性作用。  

本方向将密切结合第一个科研方向,从三维角度揭示材料表面及内部的多种结构信息,以为新材料设计提供有价值的科学建议。  

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