材料微觀分析技術(shù)講義(浙江大學(xué))-第一、二章

1、材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM授課教師基本情況介紹授課教師基本情況介紹 A:劉芙：女劉芙：女 B:王智宇：男，王智宇：男，1967年年11月出生，浙江大學(xué)月出生，浙江大學(xué) 材材 料與化學(xué)工程學(xué)院無(wú)機(jī)非金屬料與化學(xué)工程學(xué)院無(wú)機(jī)非金屬 材料研究所副教授，實(shí)驗(yàn)室主任。材料研究所副教授，實(shí)驗(yàn)室主任。 辦公室：曹光標(biāo)大樓辦公室：曹光標(biāo)大樓429房間房間 電話：電話：87952334 電子郵件：電子郵件：材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 P

2、Mn1. 課程教學(xué)要求課程教學(xué)要求n2. 階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)n3. 材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論n4. 課程教學(xué)內(nèi)容課程教學(xué)內(nèi)容n5. 課程學(xué)習(xí)方法課程學(xué)習(xí)方法n6. 考核與成績(jī)考核與成績(jī)n7. 教學(xué)參考書(shū)目教學(xué)參考書(shū)目今日授課內(nèi)容介紹今日授課內(nèi)容介紹材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM1. 課程教學(xué)要求課程教學(xué)要求材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)是材料科學(xué)與是材料科學(xué)與工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課之一工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課之一通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠做到：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠做到：1. 掌握常用材料微觀分析方法的基本原掌握常用材

3、料微觀分析方法的基本原理、過(guò)程理、過(guò)程 、裝備、樣品的制備和應(yīng)用；、裝備、樣品的制備和應(yīng)用；2. 初步具有根據(jù)分析的目的，結(jié)合各種初步具有根據(jù)分析的目的，結(jié)合各種材料分析測(cè)試方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，材料分析測(cè)試方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，正確選擇分析測(cè)試方法的能力；正確選擇分析測(cè)試方法的能力；材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3. 看懂或會(huì)分析一般（典型、較簡(jiǎn)單）看懂或會(huì)分析一般（典型、較簡(jiǎn)單）的測(cè)試結(jié)果（圖譜與圖象等）；的測(cè)試結(jié)果（圖譜與圖象等）；4. 可以與分析測(cè)試專(zhuān)業(yè)人員共同商討有可以與分析測(cè)試專(zhuān)業(yè)人員共同商討有關(guān)材料分析研究的實(shí)驗(yàn)方案和分析較復(fù)關(guān)材料分析研究的

4、實(shí)驗(yàn)方案和分析較復(fù)雜的測(cè)試結(jié)果；雜的測(cè)試結(jié)果；5. 具備專(zhuān)業(yè)從事材料分析測(cè)試工作的初具備專(zhuān)業(yè)從事材料分析測(cè)試工作的初步基礎(chǔ)，具備通過(guò)繼續(xù)學(xué)習(xí)掌握材料分步基礎(chǔ)，具備通過(guò)繼續(xù)學(xué)習(xí)掌握材料分析新方法、新技術(shù)的自學(xué)能力。析新方法、新技術(shù)的自學(xué)能力。1. 課程教學(xué)要求課程教學(xué)要求材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料測(cè)試方法的技術(shù)總結(jié)材料測(cè)試方法的技術(shù)總結(jié)1.材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)2.材料測(cè)試方法的三個(gè)基本要素材料測(cè)試方法的三個(gè)基本要素已學(xué)習(xí)分析測(cè)試方法的總結(jié)已學(xué)習(xí)分析測(cè)試方法的總結(jié)1. X射線衍射分析射線衍射分

5、析2. 電子顯微分析電子顯微分析材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)什么是材料測(cè)試方法？什么是材料測(cè)試方法？獲取有關(guān)材料的組成，結(jié)構(gòu)獲取有關(guān)材料的組成，結(jié)構(gòu)和性能等相關(guān)信息和性能等相關(guān)信息2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料測(cè)試材料測(cè)試材料分析材料分析材料表征材料表征材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料測(cè)試方法如何分類(lèi)？材料測(cè)試方法如何分類(lèi)？從功能上講，可分為組成測(cè)試，結(jié)從功能上講，可分為組成測(cè)試，結(jié)

6、構(gòu)測(cè)試和性能測(cè)試三種方法構(gòu)測(cè)試和性能測(cè)試三種方法從技術(shù)上講，材料測(cè)試方法可以分從技術(shù)上講，材料測(cè)試方法可以分成兩類(lèi)：主動(dòng)式和被動(dòng)式成兩類(lèi)：主動(dòng)式和被動(dòng)式材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)激發(fā)源激發(fā)源（電磁波，粒子束，電場(chǎng)，磁場(chǎng)，熱，力等）（電磁波，粒子束，電場(chǎng)，磁場(chǎng)，熱，力等）主動(dòng)式（含激發(fā)源式材料測(cè)試方法）主動(dòng)式（含激發(fā)源式材料測(cè)試方法）材料材料響應(yīng)的傳感與變換響應(yīng)的傳感與變換數(shù)據(jù)采數(shù)據(jù)采集處理集處理與組成，結(jié)構(gòu)，性能與組成，結(jié)構(gòu)，性能等相關(guān)的某種響應(yīng)等相關(guān)的某種響應(yīng)2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料微觀分析

7、技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)A. 直接獲得有關(guān)材料物理、化學(xué)性能等固直接獲得有關(guān)材料物理、化學(xué)性能等固有信息，如尺寸大小、狀態(tài)、重（質(zhì)）有信息，如尺寸大小、狀態(tài)、重（質(zhì)）量、顏色、形狀、運(yùn)動(dòng)情況等等；量、顏色、形狀、運(yùn)動(dòng)情況等等；B. 亦可根據(jù)材料物理、化學(xué)性能的差異間亦可根據(jù)材料物理、化學(xué)性能的差異間接推斷材料的組成和結(jié)構(gòu)信息，如色譜接推斷材料的組成和結(jié)構(gòu)信息，如色譜分析法、原子力顯微分析等。分析法、原子力顯微分析等。被動(dòng)式（無(wú)激發(fā)源式材料測(cè)試方法）被動(dòng)式（無(wú)激發(fā)源式材料測(cè)試方法）2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料

8、微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料測(cè)試方法的主動(dòng)式、被動(dòng)式分類(lèi)并材料測(cè)試方法的主動(dòng)式、被動(dòng)式分類(lèi)并非絕對(duì)非絕對(duì)微觀尺度上，材料測(cè)試分析的主要目的微觀尺度上，材料測(cè)試分析的主要目的是表征材料的組成和結(jié)構(gòu)信息是表征材料的組成和結(jié)構(gòu)信息本課程本課程材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)主要學(xué)習(xí)主要學(xué)習(xí)主動(dòng)式材料組成與結(jié)構(gòu)的微觀分析技術(shù)主動(dòng)式材料組成與結(jié)構(gòu)的微觀分析技術(shù)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)分類(lèi)要點(diǎn)和課程內(nèi)容分類(lèi)要點(diǎn)和課程內(nèi)容材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段

9、學(xué)習(xí)總結(jié)亞微觀，微米或亞微米尺度亞微觀，微米或亞微米尺度（相層次）（相層次） 1. 組成分析（化學(xué)成分分析）組成分析（化學(xué)成分分析） 2. 形貌分析：物相種類(lèi)、大小及排列方式形貌分析：物相種類(lèi)、大小及排列方式微觀，微觀，0.1nm尺度尺度（原子及原子組合層次）（原子及原子組合層次） 1. 組成分析（化學(xué)成分分析）組成分析（化學(xué)成分分析） 2. 結(jié)構(gòu)分析：原子排列方式與電子構(gòu)型結(jié)構(gòu)分析：原子排列方式與電子構(gòu)型材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料測(cè)試方法的概念與分類(lèi)材料微觀測(cè)試方法的分類(lèi)材料微觀測(cè)試方法的分類(lèi)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM材料測(cè)試方法的三個(gè)基本要素材料

10、測(cè)試方法的三個(gè)基本要素激發(fā)方式激發(fā)方式采用何種激發(fā)源，與何種狀態(tài)的材料相互作用采用何種激發(fā)源，與何種狀態(tài)的材料相互作用響應(yīng)類(lèi)型和機(jī)理響應(yīng)類(lèi)型和機(jī)理適用范圍適用范圍響應(yīng)與材料的何種信息相關(guān)聯(lián)響應(yīng)與材料的何種信息相關(guān)聯(lián)2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié) X射線衍射分析射線衍射分析 1. 單晶衍射法單晶衍射法 2. 多晶衍射法多晶衍射法 電子顯微分析電子顯微分析 1. 透射電子顯微分析透射電子顯微分析 2. 掃描電子顯微分析掃描電子顯微分析 3. 電子衍射分析電子衍射分析 4. 電子探針（電子能譜分析，

11、電子探針電子探針（電子能譜分析，電子探針 X射線顯微分析）射線顯微分析）已學(xué)習(xí)分析測(cè)試方法的總結(jié)已學(xué)習(xí)分析測(cè)試方法的總結(jié)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM2.2.階段學(xué)習(xí)總結(jié)階段學(xué)習(xí)總結(jié) 【課堂練習(xí)】【課堂練習(xí)】 根據(jù)材料測(cè)試方法的三個(gè)基本要素，列表總結(jié)已學(xué)習(xí)的各種材料分析測(cè)試方法。已學(xué)習(xí)分析測(cè)試方法的總結(jié)已學(xué)習(xí)分析測(cè)試方法的總結(jié)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料就是用以制造有用物件的材料就是用以制造有用物件的（凝聚態(tài)）物質(zhì)（凝聚態(tài)）物質(zhì)材料的發(fā)明與使用是人類(lèi)進(jìn)步材料的發(fā)明與

12、使用是人類(lèi)進(jìn)步里程的重要標(biāo)志之一里程的重要標(biāo)志之一材料、信息與能源為當(dāng)代文明材料、信息與能源為當(dāng)代文明的三大支柱的三大支柱材料與材料科學(xué)材料與材料科學(xué)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論 新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)是新技術(shù)革命新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)是新技術(shù)革命的主要標(biāo)志的主要標(biāo)志 材料科學(xué)，一門(mén)多學(xué)科交叉的新興學(xué)科材料科學(xué)，一門(mén)多學(xué)科交叉的新興學(xué)科 材料科學(xué)工作者必須具有廣泛而堅(jiān)實(shí)的跨學(xué)材料科學(xué)工作者必須具有廣泛而堅(jiān)實(shí)的跨學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)科基礎(chǔ)知識(shí) 材料與材料科學(xué)材料與材料科學(xué)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/2

13、9/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料研究的四個(gè)基本要素材料研究的四個(gè)基本要素材料研究與微觀分析技術(shù)材料研究與微觀分析技術(shù)合成與加工合成與加工組成組成性能性能微結(jié)構(gòu)微結(jié)構(gòu)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的“炒菜炒菜”法法材料研究與微觀分析技術(shù)材料研究與微觀分析技術(shù)新材料新材料開(kāi)發(fā)方法開(kāi)發(fā)方法材料設(shè)計(jì)材料設(shè)計(jì)發(fā)展方向發(fā)展方向材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料研究與微觀分析技術(shù)

14、材料研究與微觀分析技術(shù)所謂材料設(shè)計(jì)，就是根據(jù)對(duì)材料的所謂材料設(shè)計(jì)，就是根據(jù)對(duì)材料的組成、微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的認(rèn)識(shí)組成、微結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的認(rèn)識(shí)（“炒菜炒菜”經(jīng)驗(yàn)材料微觀分析）經(jīng)驗(yàn)材料微觀分析），按指定性能按指定性能“定做定做”新材料，按生新材料，按生產(chǎn)要求產(chǎn)要求“設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)”最佳的制備和加工最佳的制備和加工方法。方法。材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論宏觀上的性能測(cè)試和微觀上的組成與結(jié)構(gòu)表宏觀上的性能測(cè)試和微觀上的組成與結(jié)構(gòu)表征，這兩個(gè)方面構(gòu)成了材料的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)征，這兩個(gè)方面構(gòu)成了材料的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)材料設(shè)計(jì)的重要依據(jù)

15、來(lái)源于對(duì)材料的微觀組材料設(shè)計(jì)的重要依據(jù)來(lái)源于對(duì)材料的微觀組成和結(jié)構(gòu)分析成和結(jié)構(gòu)分析材料制備的實(shí)際效果必須通過(guò)材料微觀分析材料制備的實(shí)際效果必須通過(guò)材料微觀分析的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)材料科學(xué)的進(jìn)展極大地依賴(lài)于對(duì)材料進(jìn)行微材料科學(xué)的進(jìn)展極大地依賴(lài)于對(duì)材料進(jìn)行微觀分析表征的技術(shù)水平觀分析表征的技術(shù)水平材料研究與微觀分析技術(shù)材料研究與微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的任務(wù)材料微觀分析技術(shù)的任務(wù)材料組成分析（材料組成分析（化學(xué)成分分析化學(xué)成分分析） 1. 元素組成元素組成 2. 化合物組成化合物組成材料

16、亞微觀結(jié)構(gòu)分析（材料亞微觀結(jié)構(gòu)分析（形貌分析形貌分析） 微米或亞微米尺度，相層次結(jié)構(gòu)微米或亞微米尺度，相層次結(jié)構(gòu)材料微觀材料微觀結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 0.1nm尺度，原子及原子組合層次結(jié)構(gòu)尺度，原子及原子組合層次結(jié)構(gòu)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料化學(xué)成分分析材料化學(xué)成分分析傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)電子探針電子探針X射線能譜顯微分析射線能譜顯微分析原子光譜（吸收、發(fā)射、熒光）原子光譜（吸收、發(fā)射、熒光）質(zhì)譜與二次離子質(zhì)譜質(zhì)譜與二次離子質(zhì)譜核磁共振核磁共振電子自旋共振電子自旋共振光電子與俄歇電子能譜光

17、電子與俄歇電子能譜元素組成分析方法元素組成分析方法材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料化學(xué)成分分析材料化學(xué)成分分析傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)分子吸收光譜（紫外分子吸收光譜（紫外可見(jiàn)吸收光譜）可見(jiàn)吸收光譜）分子振動(dòng)光譜（紅外、拉曼光譜）分子振動(dòng)光譜（紅外、拉曼光譜）分子發(fā)射光譜（熒光光譜）分子發(fā)射光譜（熒光光譜）氣相、液相、凝膠色譜氣相、液相、凝膠色譜化合物組成分析方法化合物組成分析方法材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材

18、料形貌分析材料形貌分析光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡光學(xué)干涉儀光學(xué)干涉儀激光散射譜激光散射譜掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡透射電子顯微鏡透射電子顯微鏡材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料形貌分析材料形貌分析昆蟲(chóng)標(biāo)本（昆蟲(chóng)標(biāo)本（500倍）倍）材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料形貌分析材料形貌分析螺旋形碳管（螺旋形碳管（9，157倍）倍）材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分

19、析技術(shù)緒論材料形貌分析材料形貌分析化學(xué)方法生長(zhǎng)的化學(xué)方法生長(zhǎng)的ZnO納米陣列（納米陣列（100，000倍）倍）材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料形貌分析材料形貌分析擔(dān)載擔(dān)載Pt金屬顆粒的納米碳粒子（金屬顆粒的納米碳粒子（400，000倍）倍）材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析直接法直接法高分辨透射電子顯微鏡（高分辨透射電子顯微鏡（HTEM）場(chǎng)離子顯微鏡（場(chǎng)離子顯微鏡（FIM） 掃描隧道顯微鏡（掃描隧道顯微

20、鏡（STM） 原子力顯微鏡（原子力顯微鏡（SFM）材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析直接法直接法硅納米線的不同形貌硅納米線的不同形貌(a)呈直線或彎曲狀態(tài)，呈直線或彎曲狀態(tài)，(b)呈螺旋結(jié)構(gòu)，呈螺旋結(jié)構(gòu)，(c)呈辮子結(jié)構(gòu)呈辮子結(jié)構(gòu)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析直接法直接法硅納米線的顯微結(jié)構(gòu)硅納米線的顯微結(jié)構(gòu)高分辨電子顯微像（高分辨電子顯微像（HTEM）(a)110帶軸的硅納米線的單

21、帶軸的硅納米線的單晶結(jié)構(gòu)，它的生長(zhǎng)方向?yàn)榫ЫY(jié)構(gòu)，它的生長(zhǎng)方向?yàn)?12(b)存在高階孿晶的硅納米線存在高階孿晶的硅納米線(c)具有堆垛層錯(cuò)和孿晶等缺陷的具有堆垛層錯(cuò)和孿晶等缺陷的硅納米線硅納米線材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析直接法直接法五次對(duì)稱(chēng)性鎳鈦準(zhǔn)晶的高分辨電子顯微像五次對(duì)稱(chēng)性鎳鈦準(zhǔn)晶的高分辨電子顯微像材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析直接法直接法掃描隧道顯微分析拍攝的硅片上的單

22、個(gè)原子圖像掃描隧道顯微分析拍攝的硅片上的單個(gè)原子圖像材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析直接法直接法采用高分辨電子顯微分析等直接分析技術(shù)并不能有效、采用高分辨電子顯微分析等直接分析技術(shù)并不能有效、直觀地反映材料的實(shí)際三維微觀結(jié)構(gòu)；直觀地反映材料的實(shí)際三維微觀結(jié)構(gòu)；高分辨電子顯微結(jié)構(gòu)像是直接反映晶體的原子分辨率高分辨電子顯微結(jié)構(gòu)像是直接反映晶體的原子分辨率的投影結(jié)構(gòu)，并不直接反映晶體結(jié)構(gòu)。的投影結(jié)構(gòu)，并不直接反映晶體結(jié)構(gòu)。盡管借助模型法，通過(guò)對(duì)被測(cè)晶體拍攝一系列不同離盡管借助模型法，通過(guò)對(duì)被測(cè)

23、晶體拍攝一系列不同離焦條件的顯微像，來(lái)分析測(cè)定材料的晶體結(jié)構(gòu)，但焦條件的顯微像，來(lái)分析測(cè)定材料的晶體結(jié)構(gòu)，但若對(duì)被測(cè)晶體結(jié)構(gòu)一無(wú)所知，則此方法法未必奏效。若對(duì)被測(cè)晶體結(jié)構(gòu)一無(wú)所知，則此方法法未必奏效。 材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析X射線衍射射線衍射電子衍射電子衍射中子衍射中子衍射射線衍射射線衍射穆斯堡爾譜穆斯堡爾譜擴(kuò)展擴(kuò)展X射線吸收譜（射線吸收譜（EXAFS）熱分析（差熱、差動(dòng)、熱重）熱分析（差熱、差動(dòng)、熱重）間接法間接法材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15

24、 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析間接法間接法五次對(duì)稱(chēng)性鎳鈦準(zhǔn)晶的高分辨電子顯微像與電子衍射斑點(diǎn)五次對(duì)稱(chēng)性鎳鈦準(zhǔn)晶的高分辨電子顯微像與電子衍射斑點(diǎn)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料結(jié)構(gòu)分析材料結(jié)構(gòu)分析CVDCVD方法制備的氧化鎵納米帶（方法制備的氧化鎵納米帶（A A）與納米片（）與納米片（B B）的透射電鏡）的透射電鏡與選區(qū)電子衍射分析與選區(qū)電子衍射分析 電子衍射證實(shí)了這些納米相為電子衍射證實(shí)了這些納米相為單斜晶系單斜晶系 的的Ga2O3單晶單晶間接法間接法材料微觀

25、分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的選擇材料微觀分析技術(shù)的選擇所需探測(cè)材料的參數(shù)類(lèi)型所需探測(cè)材料的參數(shù)類(lèi)型所需參數(shù)的精度要求所需參數(shù)的精度要求所需參數(shù)的空間尺度：是整體統(tǒng)計(jì)性所需參數(shù)的空間尺度：是整體統(tǒng)計(jì)性還是局域性的，是宏觀尺度、亞微觀還是局域性的，是宏觀尺度、亞微觀尺度還是原子尺度。尺度還是原子尺度。測(cè)試技術(shù)和設(shè)備自身具備的能力測(cè)試技術(shù)和設(shè)備自身具備的能力材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的選擇材料微觀分

26、析技術(shù)的選擇材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的選擇材料微觀分析技術(shù)的選擇材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的選擇材料微觀分析技術(shù)的選擇材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用X射線衍射分析總結(jié)射線衍射分析總結(jié)n 激發(fā)源激發(fā)源X射線與固體物質(zhì)作用射線與固體物質(zhì)作用n 相干散射相干散射

27、衍射衍射n 材料的微觀結(jié)構(gòu)分析方法材料的微觀結(jié)構(gòu)分析方法n 單晶結(jié)構(gòu)參數(shù)、應(yīng)力和定向的測(cè)試單晶結(jié)構(gòu)參數(shù)、應(yīng)力和定向的測(cè)試n 多晶的物相分析技術(shù)？多晶的物相分析技術(shù)？材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用X射線衍射分析總結(jié)射線衍射分析總結(jié)n 原子排列有序與否分為晶態(tài)和非晶態(tài)原子排列有序與否分為晶態(tài)和非晶態(tài)n 整體有序整體有序單晶材料單晶材料n 局部有序局部有序多晶材料多晶材料n 相：材料中具有同一聚集態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)相：材料中具有同一聚集態(tài)、組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的均勻組成部分和性質(zhì)

28、的均勻組成部分材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用X射線衍射分析總結(jié)射線衍射分析總結(jié)n 相，可以分為化合物和固溶體兩類(lèi)相，可以分為化合物和固溶體兩類(lèi)n 相的排列方式相的排列方式亞微觀形貌（結(jié)構(gòu)）亞微觀形貌（結(jié)構(gòu)）n 物相的定性分析物相的定性分析特征特征X射線衍射射線衍射 標(biāo)準(zhǔn)衍射卡片標(biāo)準(zhǔn)衍射卡片n 定量分析定量分析化合物組成分析化合物組成分析材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)

29、的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用電子顯微分析的總結(jié)電子顯微分析的總結(jié)固體試樣固體試樣電子束電子束透射電子透射電子相干散射電子相干散射電子背散射電子背散射電子二次電子二次電子俄歇電子俄歇電子陰極熒光陰極熒光特征特征X射線射線nA吸收電子吸收電子材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用電子顯微分析的總結(jié)電子顯微分析的總結(jié)n 激發(fā)源電子束與固體物質(zhì)作用激發(fā)源電子束與固體物質(zhì)作用n 透射電子透射電子透射電子顯微分析透射電子顯微分析形形貌及顯微結(jié)構(gòu)分析貌及顯微結(jié)構(gòu)分析n 吸收電子，二次電子

30、，背散射電子吸收電子，二次電子，背散射電子掃描電子顯微分析掃描電子顯微分析形貌分析形貌分析材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用電子顯微分析的總結(jié)電子顯微分析的總結(jié)n 相干散射相干散射電子衍射分析電子衍射分析 顯微結(jié)構(gòu)分析顯微結(jié)構(gòu)分析n 激發(fā)被測(cè)物質(zhì)中原子發(fā)出特種激發(fā)被測(cè)物質(zhì)中原子發(fā)出特種X射線射線 電子探針（電子能（波）譜分析，電子探針（電子能（波）譜分析，電子探針電子探針X射線顯微分析）射線顯微分析） 顯微化學(xué)分析顯微化學(xué)分析 （Be或或Li以上元素分析）以上元素分析）

31、材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用水晶水晶 or 水晶玻璃？水晶玻璃？真，假鉆石？真，假鉆石？可口可樂(lè)配方？可口可樂(lè)配方？“勇氣勇氣”號(hào)探測(cè)車(chē)的火星巖石分析？號(hào)探測(cè)車(chē)的火星巖石分析？材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)

32、材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)

33、用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論

34、材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用“勇氣勇氣”號(hào)號(hào)機(jī)械臂上的四大法機(jī)械臂上的四大法寶寶1.巖石磨損工具巖石磨損工具2. 顯微成像儀顯微成像儀3. 穆斯堡爾分光光度計(jì)穆斯堡爾分光光度計(jì)4. 阿爾法粒子射線分光計(jì)阿爾法粒子射線分光計(jì)材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/2022 12:15 PM3.3.材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)緒論材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)的應(yīng)用材料微觀分析技術(shù)材料微觀分析技術(shù)6/29/20