高分辨电子显微学中的赝弱相位物体近似

本文提出了高分辨电子显微象的赝弱相位物体近似。指出了选用不同晶体厚度的高分辨电子显微象来择优显示晶体结构中轻、重不同原子的可能性。 关键词：     

高T_c超导材料的结构象

自从发现了高Tc超导氧化物以来,人们纷纷用各种方法研究它们的晶体结构.七十年代发展起来的高分辨电子显微术,给人们提供了直接观察晶体结构的手段.图1是超导转变温度为90K的Y-Ba-Cu-O化合物的高分辨电子显微象,是我们用JEM-200C X高分辨电子显微镜拍摄的.电子加速电压为200kV.Y-Ba-Cu-O化合物属正交晶系,晶胞参数a=0.389um,b=0.382nm,c=1.166nm.晶体沿c方向的周期均为a方向的三倍,具有类钙钛矿型超结构.图2给出了该晶体的结构模型. 图1所示的高分辨电子显微象是用楔状晶体拍摄的.图1的上端对应于楔状晶体的薄区,晶体厚度约为几个nm,…     

GaN晶体中堆垛层错的高分辨电子显微像研究

借助高分辨电子显微像结合解卷处理的方法研究了GaN晶体中的堆垛层错.简要介绍了高分辨电子显微像的解卷处理原理，指出通过解卷处理可以把本来不直接反映待测晶体结构的高分辨电子显微像转换为直接反映晶体结构的图像.用高分辨电子显微像观察了GaN晶体中的堆垛层错，对高分辨电子显微像作了解卷处理.在解卷像上清晰可见缺陷核心的原子排列情况，据此确定了层错的类型.此外，还讨论了解卷处理在研究晶体缺陷中的效用. 关键词： GaN 晶体缺陷 高分辨电子显微学 解卷处理     

从像上提取非旋转对称系统的传递函数制作解卷空间滤波器

本文提出从高分辨电子显微像中,利用光学、全息和部分相干等方法,提取传递函数,制作相位和振幅滤波器,实现解卷,提高高分辨电子显微像的分辨率.     

高分辨电子显微学的拓荒者——缅怀李方华先生

2020年的春节格外沉重。突如其来的新冠病毒疫情威胁,导致我们关停了实验室,停止了大部分的正常工作。就在这个除夕夜我们悲痛地失去了一位良师益友、杰出的晶体物理学家——李方华先生。李先生在电子衍射和电子显微图像处理领域深耕数十年,是中国单晶体电子衍射结构分析的开创者、建立和发展高分辨电子显微学的代表人物。她先后发展了两种适用于微小晶体结构和原子分辨率水平晶体缺陷测定的全新电子图像处理方法.     

用高分辨电子显微镜测定晶体结构

本文提出一个把高分辨电子显微图和相应的选区电子衍射图结合起来以测定晶体结构的方法. 此法可解决从电子衍射数据求解结构振幅绝对值的问题, 亦可解决各种衍射分析所共有的相角间题. 所得结构图像的分辨本领将优于电子显微图, 而有可能接近于衍射分辨极限. 关键词：     

用Linfoot象质评价理论研究高分辨电子显微镜依赖失焦的象质

本文用Linfoot象质评价函数对弱相位物体成象高分辨电子显微镜的失焦特性作了研究。测量厚度为10nm的无定形非晶碳膜的高分辨电子显微象功率谱,从而确定相对结构容量分布,并从理论计算上进行了证实,据此对保真度相关量及未知晶体成象和自动聚焦作了讨论。 关键词：     

用高分辨电子显微像测定晶体结构的图像处理方法

本文简要地介绍了一种测定晶体结构的新方法．此法立足于一幅高分辨电子显微像及相应的电子衍射花样．它实际上是一种借助于衍射分析技术的图像处理方法，共分二步：像的解卷和提高像的分辨率．第一步是把一幅在任意离焦条件下拍摄的像转换成结构像；第二步是用相位外推技术提高像的分辨率．最终结构像的分辨率将超出电子显微镜分辨本领的限制．     

用高分辨电子显微镜测定晶体结构

本文提出一个把高分辨电子显微图和相应的选区电子衍射图结合起来以测定晶体结构的方法。此法可解决从电子衍射数据求解结构振幅绝对值的问题,亦可解决各种衍射分析所共有的相角问题。所得结构图像的分辨本领将优于电子显微图,而有可能接近于衍射分辨极限。     

答《现代物理知识》杂志记者问

 1 您是哪年荣获哪项物理学奖?答:1991年获中国物理学会第二届叶企孙奖.2 您获奖项目的主要内容是什么?它对物理学的发展有什么积极作用?答:提出了一种新的高分辨电子显微像图像处理方法,用此法可以把一幅不反映晶体结构的像转换为反映结构的像,并大幅度地提高像的分辨率.这拓宽了高分辨电子显微学和电子衍射的应用领域,为新材料提供了一种新的结构分析方法.     

3C-SiC薄膜小角晶界附近位错核心的原子组态研究

用LaB₆灯丝200 kV高分辨透射电镜拍摄了有小角晶界的3C-SiC/(001)Si 薄膜的[110]高分辨电子显微像. 用像解卷技术把本不直接反映晶体结构的实验像转化为结构像. 首先, 从完整区的结构像中分辨开间距仅为0.109 nm的Si和C原子柱; 随后按赝弱相位物体近似像衬理论, 分析像衬随晶体厚度的变化规律, 辨认出Si和C原子; 进而在原子水平上得出小角晶界附近两个复合位错的核心结构, 构建了结构模型并计算了模拟像. 实验像与模拟像的一致程度验证了结构模型的正确性. 于是, 在已知完整晶体结构的前提下, 仅从一帧实验高分辨像出发, 推演出原子的种类和位错核心的原子组态. 还讨论了3C-SiC 小角晶界的形成与晶界附近出现复合位错的关系.     

测定微小晶体结构的电子晶体学图像处理技术

介绍了2005年国家自然科学奖二等奖获奖项目“微小晶体结构测定的电子晶体学研究”，研究目的是建立一种借助高分辨电子显微像测定晶体结构的新方法．为此提出了高分辨电子显微学与衍射晶体学相结合的思想，在实现此思想的过程中，研究了像衬的规律，得出实用的像衬公式和理论，阐明了不同种类原子像衬与晶体厚度的关系，而且用理论指导实验，观察到晶体中锂原子的像衬，以此理论为依据，把衍射晶体学中的多种分析方法特包是直接法引入到高分辨电子显微学中，建立了一套全新的电子晶体学图像处理技术，开发了相应的可视化专用软件包，并应用于测定多个未知晶体结构．文中逐一介绍了研究工作全过程的关键问题和研究结果。     

直接法应用于蛋白质二维晶体的电子晶体学图像处理

试把直接法应用于抗生蛋白链菌素(streptavidin)沿［001］方向投影的模拟像和相应的理论结构因子作图像处理.先用两张高分辨电子显微像作直接法解卷,以互补因衬度传递函数的作用而损失的结构信息,求得的欠焦值比用单张像解卷的结果更接近真实值.把从结构模型计算出的030nm以内的相位,以及025nm以内的振幅作为起始数据,进行直接法相位外 推,并借助团簇分析方法得到030nm至025nm之间的相位.所得分辨率为030nm的解卷像 和分辨率为025nm的晶体结构投影均与理论结构模型的相应投影电 关键词： 高分辨电子显微学 直接法 图像处理     

电子显微学进展及其在材料科学中的应用

文章简要介绍了高分辨电子显微学方法和电子能量损失谱的进展.文中特别指出,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电子能量损失谱和电子结构的影响.     

Nd—Ba—Cu—O高温超导体的高分辨电子显微术研究

用电子衍射和高分辨电子显微术研究了Nd-Ba-Cu-O高温超导体,主相属正交晶系,具有畸变钙钛矿亚结构的三倍超结构,晶胞参数为a=3.84,b=3.87,c=11.7,样品中存在大量的缺陷,用点阵象技术观察到刃位错,反向畴,并借助结构象确定了NdBa_2Cu_3O_(-)的结构模型。在不同成象条件下,高分辨电子显微象上或者重原子为白点,或者氧原子为白点,当成象条件适当时,可以在象上区分氧原子和氧空位。     

轻原子成像法的建立及其新进展

介绍了利用高分辨电子显微不进行晶体结构分析的一种方法－轻原子成像法的建立过程及其在铜,镍,银等金属的初期氧化产物结构分析中的应用,介绍了利用轻原子成像法的思想解决厚膜上观察表面结构的可能性问题的新进展。     

Nd-Ba-Cu-O高温超导体的高分辨电子显微术研究

用电子衍射和高分辨电子显微术研究了Nd-Ba-Cu-O高温超导体,主相属正交晶系,具有畸变钙钛矿亚结构的三倍超结构,晶胞参数为a=3.84?,b=3.87?,c=11.7?,样品中存在大量的缺陷,用点阵象技术观察到刃位错,反向畴,并借助结构象确定了NdBa₂Cu₃O_7-δ的结构模型。在不同成象条件下,高分辨电子显微象上或者重原子为白点,或者氧原子为白点,当成象条件适当时,可以在象上区分氧原子和氧空位。 关键词：     

我国凝聚态物理学进展概况

 一实验凝聚态物理学叶恒强、宁小光:材料表面的高分辨电子显微术近年来,由于电子光学技术、超高真空技术及与之相关的表面制备技术的迅速进展,各种能谱仪、质谱仪、衍射仪和显微象技术不断出现并日趋完善.     

二维原子晶体的低电压扫描透射电子显微学研究

二维原子晶体材料,如石墨烯和过渡金属硫族化合物等,具有不同于其块体的独特性能,有望在二维半导体器件中得到广泛应用.晶体中的结构缺陷对材料的物理化学性能有直接的影响,因此研究结构缺陷和局域物性之间的关联是当前二维原子晶体研究中的重要内容,需要高空间分辨率的结构研究手段.由于绝大部分二维原子晶体在高能量高剂量的电子束辐照下容易发生结构损伤,利用电子显微方法对二维原子晶体缺陷的研究面临诸多挑战.低电压球差校正扫描透射电子显微(STEM)技术的发展,一个主要目标就是希望在不损伤结构的前提下对二维原子晶体的本征结构缺陷进行研究.在STEM下,多种不同的信号能够被同步采集,包括原子序数衬度高分辨像和电子能量损失谱等,是表征二维原子晶体缺陷的有力工具,不但能对材料的本征结构进行单原子尺度的成像和能谱分析,还能记录材料结构的动态变化.通过调节电子束加速电压和电子辐照剂量,扫描透射电子显微镜也可以作为电子刻蚀二维原子晶体材料的平台,用于加工新型纳米结构以及探索新型二维原子晶体的原位制备.本综述主要以本课题组在石墨烯和二维过渡金属硫族化合物体系的研究为例,介绍低电压扫描透射电子显微学在二维原子晶体材料研究中的实际应用.     

结合会聚束电子衍射和高分辨电子显微术来测定十四铌酸锂的结构

我们在一台有0.4nm点分辨率的分析透射电子显微镜上,结合会聚束电子衍射(CBED)和高分辨电子显微术(HREM)研究了十四铌酸锂的结构。CBED结果证明十四铌酸锂的空间群是C2/m,HREM结构象表明十四铌酸锂是由4×4氧八面体方块组成,方块中3×3通道及八面体中心的金属原子可以清楚地看到,其距离是0.38nm。结合CBED和HREM来做结构分析是发展电子晶体学的重要的一步。 关键词：