电子显微镜学--Electron microscopy

授课教师:

王鹏      教授


课程简介:

电子为光源的电子透射显微镜是研究物质的微观结构的强有力的手段。超高分辨率研究在过去十几年里也发生了很多重要的技术进步,主要是电子显微镜光学系统的不断完善和提高,以及新的成像手段的进步,新的技术诸如球差矫正、色差矫正、扫描透射电子显微镜系统等都在材料科学领域结构分辨率的显著提高中发挥了重要作用利用最新的电子光学成像系统,使得人们对物质空间的分辨水平进入亚埃尺度。同时借助于各种配置的X-光谱仪和电子能量损失谱仪,可在原子分辨率上同时获得其晶体学结构、成分、缺陷核心结构,电子结构等信息,其它方法很难与电子显微镜这方面能力相匹敌。电子显微技术在物理学、化学、生命科学、材料科学、生物学、纳米科学、医药、国防科研、工业应用和新型能源开发等诸多重要学科前沿领域内,为我国提供一个先进的基础研究和高技术研究手段。

本课程内容主要基于南京大学亚原子分辨电镜室2015年安装的高分辨双球差矫正透射电子显微镜,FEI Titan3 G2 60-300TF20电镜的基本结构和功能设置的。如下图


课程目标如下:

1.使学生能够了解材料电子显微分析的现状、前沿及发展趋势;

2.能够掌握电子光学基础概念,及其在透射电子显微镜中的应用;

3.能够了解透射电子显微镜的一般结构和基本性能;

4.掌握粉体、块体材料制备TEM试样以及FIB制样的基本方法;

5.能够掌握电子衍射基本原理、电子衍射花样标定的基本方法;

6.能够掌握典型衍衬像的基本特征、衍衬运动学的分析方法;

7.掌握高分辨电镜成像理论和方法基本方法;

8.了解球差校正器基本工作原理;

9.掌握原子分辨扫描透射及高角环形暗场像的成像理论和方法;

10.能够掌握电子损失能谱和X-光能谱仪的一般结构和基本性能,掌握材料分析、元素的分析方法;

11.能够认识材料电子显微分析在先进材料研究中的应用。


Syllabus of EM Course课程内容与学时安排:

EM01-Introduction (2学时)

EM02-Electron Source ( 1学时)

EM03-Lenses (1学时)

EM04-Instrument (2学时)

EM05-Sampe Preparation (2学时)

EM06-Scatter And Diffraction (2学时)

EM07-Reciprocity (2学时)

EM08-Diffraction from Crystals (2学时)

EM09-Aplitude Contrast (2学时)

EM10-Phases Contrast and High Resolution TEM(2学时)

EM11-拓展讲座3D Imaging(2学时)

EM12-拓展讲座 In Situ TEM(2学时)

EM13-Visiting EM Center (电镜参观) (2学时)

EM14-EELS and EDS(2学时)

EM15-Closing Remarks. (2学时)