理工论文电子显微学进展及其在材料科学中的应用.doc

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2、有重要作用.装备有能量单色器的新一代电子显微镜，可以直接给出高能量分辨率的电子能量损失谱(优于0.1eV).这些先进技术方法的应用，推动了晶体结构学、材料科学、物理学、纳米科学及生命科学的发展，也为解决很多重要结构问题奠定了基础.文章重点讨论了几个典型功能材料体系的结构问题：利用大角度会聚束电子衍射技术，分析了应变硅器件中的应变分布；利用原位电子显微技术，研究了新型电子铁电体LuFe2O4电荷序和物理性能的关系；深入探讨了强关联体系中电子关联效应对电子能量损失谱和电子结构的影响.　　关键词高分辨，电子能量损失谱，功能材料　　　　Transmissionelectronmicroscopya

3、nditsapplicationsinmaterialscience　　LIJian

4、QiDUANXiao

5、Feng　　(BeijingLaboratoryofElectronMicroscopy,InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)　　AbstractRecentprogressinthefieldofhigh

6、resolutiontransmissionelectronmicroscopy(TEM)andelectron

7、energylossspectroscopyisbrieflyr

8、eviewed.ItisemphasizedthatnumeroussignificantstructuralissuesinmaterialsciencecouldbewelladdressedbasedonnewlydevelopedTEMtechniques.Forinstance,strained

9、siliconp

10、typemetal

11、oxide

12、semiconductorfieldeffecttransistorshavebeenclearlystudiedbylargeangleconvergent

13、beamelectrondiffraction,andconside

14、rablelongitudinalcompressivestrain,upto2.510,inthenanometerscalechannelregionhasbeenrevealed.Moreover,in

15、situTEMobservationsclearlydemonstratetheremarkablestructuralfeaturesofstructuralmodulationsinLa(Sr)2MnO4arisingfromchargeorder,andthedirectconnectionbetweentheferroelectricpolarizationandcharg

16、e

17、stripeorderinLuFe2O4.　　Keywordshigh

18、resolutiontransmissionelectronmicroscopy,electron

19、energylossspectroscopy,functionalmaterials　　　　1.引言　　　　高分辨电子显微镜是人类认识微观世界的重要桥梁，电子显微镜把人眼睛的分辩能力从大约0.2mm拓展至亚原子量级（2,Na0.5CoO2和Na0.3CoO2•1.3H2O的电子结构特性，并结合DFT计算的结果对谱线进行解释，特别针对Na含量变化和水的插入对系统电子结构的影响进行了深入的研究.

20、　　理论计算采用全势线性缀加平面波+局域轨道(APW+LO)的方法，使用第一性原理计算软件WIEN2k程序［3］.对于ELNES谱线，采用TELNES.2程序［5］计算双微分散射截面，积分得到微分散射截面，最后模拟出电子能量损失谱的近边结构.对于LELS谱线，使用OPTIC程序计算倒空间中每一个k点处各个能带之间的跃迁矩阵元，通过下面的公式可以算出复数介电函数的实部：　　ε2ii=4π2e2m2(ω-Δc/)2