理工论文电子显微学进展及其在材料科学中的应用

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2、别指出，随着电子显微技术的发展，原子分辨电子显微图像对结构问题的深入研究有重要作用.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

3、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　　　　Transmissionelectronmicroscopyanditsapplicationsinmaterialscience　　LIJian

4、QiDUANXiao

5、Feng　　(BeijingLaboratoryofElectronMicroscopy,InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing,China)　　AbstractRecentprogressinthef

6、ieldofhigh

7、resolutiontransmissionelectronmicroscopy(TEM)andelectron

8、energylossspectroscopyisbrieflyreviewed.ItisemphasizedthatnumeroussignificantstructuralissuesinmaterialsciencecouldbewelladdressedbasedonnewlydevelopedTEMtechniques.Forinstance,strained

9、silic

10、onp

11、typemetal

12、oxide

13、semiconductorfieldeffecttransistorshavebeenclearlystudiedbylargeangleconvergent

14、beamelectrondiffraction,andconsiderablelongitudinalcompressivestrain,upto2.510,inthenanometerscalechannelregionhasbeenrevealed.Moreover,in

15、situTEMobservation

16、sclearlydemonstratetheremarkablestructuralfeaturesofstructuralmodulationsinLa(Sr)2MnO4arisingfromchargeorder,andthedirectconnectionbetweentheferroelectricpolarizationandcharge

17、stripeorderinLuFe2O4.　　Keywordshigh

18、resolutiontransmissionelectronmicroscopy,electro

19、n

20、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.　　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

21、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/)2VΣv,c,