三维TiO2枝晶中二级分枝的取向特征

运用微束电子衍射(μ衍射)及高分辨电子显微术(HRTEM),系统研究了TiO2纳米二级枝晶的晶体取向特征.根据μ衍射调整并分析二级枝晶的取向,通过HRTEM像及相应的快速傅立叶变换(FFT)图,对经过取向选择的枝晶进行取向关系表征.本文发现三维TiO2枝晶中相邻的纳米二级次枝之间具有＜010＞Ⅰ∥＜011＞Ⅱ的取向特点...     

REW软件——高分辨电子显微镜的像模拟与出射波函数重构的应用软件

通过像处理技术分析高分辨电子显微像有助于确定样品结构,提高显微镜的分辨率。本文开发的REW软件同时具有HRTEM像模拟与波函数重构的功能。用户可通过像模拟法来确定已知晶体的结构,另一方面,用户可利用系列离焦的HRTEM像重构样品的出射波函数,从而得到重要的相位信息并提高样品的分辨率。本文将简单介绍REW软件所运用的理论知识,并列举典型例子来描述REW软件的重要功能。     

GaAs/InGaAs量子点应变场的TEM研究

运用透射电子显微术(TEM)对由分子束外延(MBE)制备的GaAs／InGaAs多层量子点样品进行观察和分析。利用对量子点周围应变场分布的模拟，定性解释了量子点形貌及其周围发现的凹陷区域。通过对量子点高分辨像显示的晶格错配和化学成分分析研究，解释了所研究样品中量子点尺寸逐层增大的现象。研究结果为量子点材料生长过程中应变场的控制提供了一些思路。     

KxWO3有序孪晶纳米线的合成和TEM表征

通过简单的实验方法在玻璃衬底上得到了钾钨青铜(KxWO3)纳米线。利用透射电镜选区电子衍射方法结合明场像及高分辨电子显微像分析确定了KxWO3纳米线的结构及生长方向,发现KxWO3纳米线具有有序的单斜超结构,该单斜KxWO3相以[001]m为孪晶轴的120°三次旋转孪晶的形式存在,纳米线的生长方向为[001]m。通过暗场像分析,确定了纳米线是由更小尺度的纳米单元构成的。根据透射电子显微分析结果并结合实验过程,对KxWO3纳米线可能的形成机制进行了讨论。     

离线热处理和原位电子辐照下羟基硫酸镍纳米带结构演变的TEM研究

利用透射电子显微术,主要包括亮场像形貌观察、选区电子衍射结合运动学模拟计算和高分辨电子显微像,对水热法制备的结晶良好的Nj(SO4)0.3(OH)1.4纳米带结构和生长形态进行了表征,并结合利用在不同温度的离线热处理及原位电子辐照,对从结晶良好的Nj(SO4)0.3(OH)1.4纳米带到疏松多孔的NiO纳米带,最后到NiO纳米颗粒的结构演变进行了系统研究,得到了Nj(SO4)0.3(OH)1.4和NiO的取向关系,揭示了这一系列过程的结构演变并给出了Nj(SO4)0.3(OH)1.4的初步结构模型.     

Al-Zn-Mg-Cu合金析出相的TEM研究

本文将Al-Zn-Mg-Cu合金进行RRA三级时效强化,通过电子衍射和高分辨电子显微术研究了其晶内析出相η’相。结合能谱面分布分析和HRTEM像TrueImage重构,提出了η’相的一个Mg-Zn-Cu三元结构模型。     

磁控溅射和氨化法生长GaN纳米棒及其特性

使用一种新奇的稀土元素铽(Tb)作催化剂,通过氨化磁控溅射在Si(111)衬底上的Ga2O3/Tb薄膜,合成了大量的GaN纳米棒,氨化温度为950℃,氨化时间为15min。该方法可以进行持续合成且制备的GaN纳米棒纯度较高、成本低廉。实验后分别用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线光电子能谱(XPS)对样品进行了结构、表面形态和成分测试。通过XRD和XPS测试分析,合成的纳米棒具有六方纤锌矿GaN结构;通过SEM、TEM和HRTEM观察分析得出合成的纳米棒为单晶GaN纳米棒。简单讨论了GaN纳米棒的生长机制。     

Ni(OH)2及Co(OH)2片状纳米晶体的合成与表征

使用强碱氢氧化钾为沉淀剂,通过水热法成功合成了具有六角形貌的过渡金属氢氧化物Ni(OH)2及Co(OH)2片状纳米晶.利用X射线粉末衍射仪和透射电子显微镜对样品的结构和形貌进行了表征.透射电镜观察结果显示Ni(OH)2相为规则六角纳米片,Co(OH)2相为纳米片和纳米棒的混合物.选区衍射结果指出Ni(OH)2及Co(OH)2纳米晶体均为单晶体.Ni(OH)2及Co(OH)2纳米片的产率分别达到了70%和90%.将实验结果同前人的过渡族金属氢氧化物纳米片报道进行了比较,提出了一个新的片状纳米晶的形成机制,指出在正常的沉淀条件下,Ni(OH)2及Co(OH)2纳米晶的稳定形貌总为六角片状.     

MoS_2纳米片的制备及其电双稳性能

利用简易的"一锅法"制备了正丁硫醇修饰的MoS_2纳米片(MoS_2-C_4),并对其结构、组分、形貌及电双稳性能进行了研究。正丁硫醇在反应过程中既作为硫源,又作为表面活性剂。X射线衍射(XRD)测试表明制备的样品为六方晶系的MoS_2。从透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)可以看出样品的形貌为片状,较大的纳米片是由较小的纳米片自组装而成。测试了样品的吸收光谱,由吸收峰的位置证明了合成的样品为2H-MoS_2纳米片。利用旋涂法将所制备的纳米片与聚乙烯基咔唑(PVK)的混合物制备了电双稳器件,通过电流-电压(I-V)测试证明了该器件具有很好的电双稳性能。     

一种新的测定多壁碳纳米管中无定形碳含量方法的研究

目前,碳纳米管（CNTs）中无定形碳含量的测定方法很多,但由于测试样品方法不完善和样品预处理的方式不同,导致测量结果有较大差别,实验的可重现性也不好。本文对一种新的测定多壁碳纳米管（MWCNTs）中无定形碳含量的方法进行了研究。该方法基于不同形态碳与CO2反应活性的差异,利用CO2柔性氧化法氧化CNTs,采用热重法（TG）测定CNTs中无定形碳含量。并且,结合拍摄CNTs高分辨电子显微（HRTEM）像,证实通过该方法可使粗品中CNTs相和无定形碳相得以区分,达到了对CNTs中无定形碳进行定量分析的目的。本文也讨论了TG测试过程中的各个影响因素。     

Nano-area electron diffraction pattern reconstructed from three-dimensional Fourier spectrum.

A method to obtain a nano-area electron diffraction pattern in transmission electron microscopy (TEM) was proposed, based on three-dimensional (3D)) image formation theory. This method allows us to reconstruct an electron diffraction pattern from a 3D Fourier spectrum of high-resolution through-focus images. As a test case, an electron diffraction pattern from a tilted Si single crystal was reconstructed using the proposed method and compared with the conventional selected-area electron diffraction pattern. The intensity distribution of the reconstructed electron diffraction pattern was confirmed to be qualitatively equal to that of the selected-area electron diffraction pattern, though the degree of the equivalency between these patterns reduces at the high frequency region and the reproducibility of the intensity degrades when the number of images used in the image processing was decreased. By selecting areas in a reconstructed exit wave field, some electron diffraction patterns were obtained from the nano-areas without the influence of spherical aberration.     

Synthesis of Nanohole‐Structured Single‐Crystalline Platinum Nanosheets Using Surfactant‐Liquid‐Crystals and their Electrochemical Characterization

Nanohole‐structured single‐crystalline Pt nanosheets have been synthesized by the borohydride reduction of Na₂PtCl₆ confined to the lyotropic liquid crystals (LLCs) of polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate (Tween 80) with or without nonaethylene‐glycol (C₁₂EO₉). The Pt nanosheets of around 4–10 nm in central thickness and up to 500 nm or above in diameter have a number of hexagonal‐shaped nanoholes ∼1.8 nm wide. High‐resolution electron microscope images of the nanosheets showed atomic fringes with a spacing of 0.22 nm indicating that the nanosheets are crystallographically continuous through the nanoholed and non‐holed areas. The inner‐angle distributions for the hexagonal nanoholes indicate that the six sides of the nanoholes are walled with each two Pt (111), Pt (1 1) and Pt (010) planes. The formation mechanism of nanoholed Pt nanosheets is discussed on the basis of structural and compositional data for the resulting solids and their precursory LLCs, with the aid of similar nanohole growth observed for a Tween 80 free but oleic acid‐incorporated system. It is also demonstrated that the nanoholed Pt nanostructures loaded on carbon exhibit fairly high electrocatalytic activity for oxygen reduction reaction and a high performance as a cathode material for polymer‐electrolyte fuel cells, along with their extremely high thermostability revealed through the effect of electron‐irradiation.     

薄膜晶体管液晶显示器阵列工艺最终关键尺寸测试方法研究

最终关键尺寸是评价薄膜晶体管液晶显示器产品性能的一项重要参数。本文研究了在光源照度变化的条件下得到准确的最终关键尺寸的方法。通过大量的实验测试、数据分析,并配合扫描电子显微镜(SEM)图片,确定最终关键尺寸合适的测试条件和方法。基于上述分析,选取测量值稳定的光照强度区间中心点的光照强度作为标准样品参照值,选取此时样品测试图片作为标准图片。测试结果与SEM结果进行对比,得到不同膜层测量值和真实值之间的补偿值。并通过不同尺寸产品的数据收集和分析来验证补偿值的可靠性。通过上述方法,可以极大地缩短最终关键尺寸测量的校正周期,并为今后新产品开发提供可靠的测试标准。     

Quantitative annular dark-field STEM images of a silicon crystal using a large-angle convergent electron probe with a 300-kV cold field-emission gun

Annular dark-field scanning transmission electron microscope (ADF-STEM) images of an Si (001) crystal were obtained by using an aberration-corrected electron microscope, at 30-mrad convergent probe and cold field-emission gun at 300?kV. The intensity of ADF-STEM images, that is, the number of scattered electrons relative to the incident electrons, obtained for specimen thickness from 10 to 50?nm was compared quantitatively with absorptive multi-slice simulation. The column and background intensities were analyzed by column-by-column two-dimensional Gaussian fitting. These intensities were found to increase linearly with the sample thicknesses. However, the simulated image gave higher column intensity and lower background intensity for all the sample thickness. We found that experimental images were reproduced by the simulation with Gaussian convolution of 70?pm full-width at half-maximum for all the sample thicknesses from 10 to 50?nm. The possible factors accounted for this Gaussian convolution is discussed.     

利用REW软件实现石墨烯的单个碳原子分辨

利用可控的电子束辐照减薄,成功地在电子显微镜内原位制备出石墨烯。由于从单张高分辨像上难以分辨单个碳原子,本文采集了系列离焦的高分辨像并进行波函数重构,最终获得了清晰的单个碳原子像。系列像的重构是利用自主开发的REW软件实现的,本文介绍如何利用REW的像模拟功能确定系列像的成像条件。     

基于对称Gabor小波滤波的舰船目标识别方法

文中构建一种对称Gabor小波滤波器(SGWF),能够对逆合成孔径雷达(ISAR)像中舰船进行识别。由Gabor小波滤波器构建的SGWF 滤波器具有上下对称结构,对镜像翻转的图像滤波后仍具有镜像对称性。使用SGWF 与奇异值分解(SVD)相结合来提取特征,使得该方法可以避免因多普勒变化导致的ISAR正像和倒像的检测问题。SGWF可在不同尺度和方向对图像进行滤波,充分反映图像的纹理特征和强度特征。在实验中,使用九艘民船的实测ISAR 像进行识别,通过在成像过程加入高斯白噪声来检测算法对噪声的鲁棒性,并检验图像分块数量对算法性能的影响,以及检验训练样本数量对算法性能的影响,识别结果证明了算法的有效性。     

Key views for visualizing large spaces

Image is a dominant medium among video, 3D model, and other media for visualizing environment and creating virtual access on the Internet. The location of image capture is, however, subjective and has relied on the esthetic sense of photographers up until this point. In this paper, we will not only visualize areas with images, but also propose a general framework to determine where the most distinct viewpoints should be located. Starting from elevation data, we present spatial and content information in ground-based images such that (1) a given number of images can have maximum coverage on informative scenes; (2) a set of key views can be selected with certain continuity for representing the most distinct views. According to the scene visibility, continuity, and data redundancy, we evaluate viewpoints numerically with an object-emitting illumination model. Our key view exploration may eventually reduce the visual data to transmit, facilitate image acquisition, indexing and interaction, and enhance perception of spaces. Real sample images are captured based on planned positions to form a visual network to index the area.     

非线性成像系统中样品损伤引起的伪非线性现象

4f相位相干成像系统是最近发展起来的一种利用单脉冲测量材料三阶非线性的技术.当使用这种技术对薄膜材料进行测量时,部分材料经过高光强照射以后会产生伪非线性图像.这里所说的伪非线性图像是指无论在强的或弱的激光光强照射下,被测量样品的实验结果中总是显示出与非线性材料在高光强下显现出的非线性图像相类似的实验图像.基于多种不同材料的薄膜样品的实验结果,对伪非线性图像的形成原因进行了研究.大量实验表明:伪非线性图像是由样品的两种损伤造成的:一种是样品被碳化或破坏(形成一个黑斑),另一种是样品被剥离或漂白(形成一个白斑).从实验和数值仿真两方面对观点进行了验证.     

光强传输方程与图像插值融合的相位恢复

光强传输方程作为典型的相位恢复技术,在已知待测面光强分布与光强轴向微分时,可以通过求解该方程直接得到待测面的相位分布。强度微分可以通过采集沿传播方向的不同散焦面的光强信息以计算强度差分来估计,由此,散焦面的适当选择变得尤为重要。将光强传输方程与图像插值法相结合,在几何光学模型下描述采集的散焦面光强分布与聚焦面光强分布之间的关系,再利用图像插值法计算出模糊参数不同的散焦面的光强分布,由新得到的散焦图和采集的聚焦图代入光强传输方程以计算出相位。该方法只需要采集三幅强度图像,即可计算获得其他位置的强度图像,避免了采集设备的多次移动,也为某些特殊情况下无法获取适合位置的强度图像提供了一种解决途径。实验中搭建了一个实际的光强图像获取系统,所得结果验证了所提算法的有效性。