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天津理工大學電鏡合作成果被《科學》(Science)雜誌發表

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二維晶體材料具備多種優異性能,有望應用於半導體工業、新能源新材料、催化等領域,因此而引起了國際學術界的廣泛研究。其中,精確調控該類材料的晶體結構、化學成分和電子結構是全面開發應用它們的關鍵之一、也是探索它們性能的科學本質的重要一環,這種精確調控的直接觀察有賴於球差校正透射電鏡等高級表徵手段的成功使用和分析。

針對於此,8月4日,湖南大學及加州大學洛杉磯分校的段鑲鋒教授課題組和段曦東教授課題組與天津理工大學羅俊教授、電鏡工程師臧科濤合作,在Science上在線發表了一篇題為「Robust epitaxial growth of two-dimensional heterostructures, multiheterostructures, and superlattices」的論文,該論文報道了一種能夠製備多種二維晶體異質結、多重異質結和超晶格的高度可靠策略。其中,異質結構和超晶格的原子結構表徵由天津理工大學材料學院、新能源材料與低碳技術研究院暨電鏡中心的球差校正透射電鏡Titan Cubed Themis G2 300完成(如下圖中的電鏡照片和衍射譜所示)。天津理工大學是該文的第二單位。

羅俊,國家青年千人計劃入選者,天津理工大學電鏡中心主任、新能源材料與低碳技術研究院副院長、材料學院教授,電鏡學會聚焦離子束專業委員會委員,Scientific Reports編委。曾參與國家973項目1項、英國工程和自然科學研究委員會項目4項、主持教育部高校優秀博士學位論文作者專項資金1項、主持國家自然科學基金1項和國家青年千人計劃1項,正在主持天津市應用基礎與前沿技術研究計劃1項。已在Nature Energy、Advanced Materials、Angewandte Chemie International Edition、ACS Nano、Nano Letters、Nano Energy、Advanced Functional Materials等國際著名學術期刊上以第一作者和通訊作者身份發表文章20餘篇。曾被Advanced Materials、Nature Communications、Nano Letters、ACS Nano、Nano Energy、Small、Nanoscale、Journal of Materials Chemistry等學術期刊邀請為審稿人。在一年半內主持完成建設天津理工大學電鏡中心,其設備資產達5000萬元人民幣,擁有包括國際新型號球差校正電鏡在內的六台電鏡等,已與全球最大電鏡公司美國FEI公司建立聯合實驗室。

臧科濤,天津理工大學電鏡中心電鏡工程師,主要負責球差校正透射電子顯微鏡的運行、測試以及維護工作。在Scientific Reports、Journal of Alloys and Compounds等期刊發表文章4篇,獲得國家發明專利授權1項。

天津理工大學電子顯微鏡中心成立於2015年,致力將球差校正電子顯微術、原子分辨譜學、原子間電場表徵技術、結構信息三維重構、原位電子顯微術等手段綜合使用,在原子分辨的水平上表徵材料的表面與內部的原子結構和化學信息及其在服役期間的變化,以揭示材料性能的根源、為設計新型高性能的材料提供科學建議。現有1台國際新型號的聚光鏡球差校正透射電鏡 Titan Cubed Themis G2 300、1台高分辨場發射透射電鏡 Talos F200X、1台LaB6透射電鏡 Tecnai G2 Spirit TWIN、1台聚焦離子束-電子束雙束設備 Helios NanoLab 460HP、1台超高分辨場發射掃描電鏡 Verios 460L、1台環境場發射掃描電鏡 Quanta FEG 250等。

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