In-Situ Electron Microscopy at High Resolution pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Banhart, Florian 编

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:2008-9

价格:$ 104.00

装帧:

isbn号码:9789812797339

丛书系列:

图书标签:

Electron Microscopy
In-Situ Microscopy
High Resolution Microscopy
Materials Science
Nanomaterials
Microscopy Techniques
Transmission Electron Microscopy
Scanning Electron Microscopy
Materials Characterization
Nanoscale Materials

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具体描述

In-situ high-resolution electron microscopy is a modern and powerful technique in materials research, physics, and chemistry, but no book covering it has been published until now. In-situ techniques are not even treated in textbooks of electron microscopy. Thus, there is a need to collect the present knowledge about the techniques and achievements of in-situ electron microscopy in one book. Since high-resolution electron microscopes are available in most modern laboratories of materials science, more and more scientists or students are starting to work on this subject. In this comprehensive volume, the most important techniques and achievements of in-situ high-resolution electron microscopy will be reviewed by renowned experts. Applications in several fields of materials science will also be demonstrated.

好的，以下是一份关于一本名为《先进材料表征：透射电子显微镜技术前沿》的书籍的详细简介，该书不包含您提到的《In-Situ Electron Microscopy at High Resolution》中的任何内容。 --- 书籍名称：《先进材料表征：透射电子显微镜技术前沿》作者： [虚构作者名称，例如：张伟、李芳、史密斯] 出版社： [虚构出版社名称，例如：环球科学出版社] 出版年份： 2024 --- 内容简介：聚焦非原位、高对比度与光谱成像的深度融合《先进材料表征：透射电子显微镜技术前沿》是一部全面深入探讨现代透射电子显微镜（TEM）在材料科学、凝聚态物理以及纳米技术领域中，特别是非原位（Off-situ）工作的最新进展与关键技术的专著。本书严格聚焦于传统高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）在固定态样品分析中的极限拓展，特别强调了如何通过优化的成像策略、先进的探测器技术以及高精度数据处理方法，来实现对材料微观结构、晶体缺陷、化学态分布以及电子态密度的精确解析。本书的撰写旨在服务于高年级本科生、研究生以及从事材料研发和表征的专业工程师和研究人员。我们力求提供一个既有扎实的理论基础，又紧密结合前沿实验应用的知识框架，帮助读者掌握利用成熟的TEM平台进行深度结构解析的能力。第一部分：基础理论的深化与成像优化本部分首先回顾了TEM的基础成像原理，但重点转向了如何通过系统参数的精细调控来克服传统成像中的固有挑战。 1. 衬度理论的重塑与应用：我们深入探讨了不同成像模式下的衬度形成机制，包括明场（BF）、暗场（DF）成像，以及齐次像（Holography）的基础。重点分析了如何根据样品的晶体对称性和缺陷类型，选择最优的衍射条件，以最大化特定结构特征的对比度。此外，书中详尽阐述了如何通过像对比度模拟（Image Simulation）软件，反演实验图像并精确确定原子位移和点阵畸变，这对于理解固态反应和相变过程至关重要，即使是在非原位条件下。 2. 超高分辨成像的瓶颈与解决策略：书中专门开辟章节讨论了在极高放大倍数下，如何通过精确校准像差校正器（Aberration Correctors）的球面像差（$C_3$）和轴向色差（$C_5$），以实现真正意义上的原子尺度的空间分辨率。我们详述了如何利用焦点扫描和像移校正技术，确保在获取最高分辨率图像时，漂移和像散被降至最低，从而清晰地揭示晶格的完美结构和边界结构。 3. 样品制备的精确控制：鉴于本书的非原位特性，样品质量是决定结果可靠性的基石。本部分详尽介绍了聚焦离子束（FIB）切片的优化流程，特别是针对脆性材料和软物质（如聚合物复合材料）的制备技巧。内容涵盖了如何最小化机械损伤、制备电子束透明的超薄截面，以及使用冷冻制备技术（Cryo-sectioning）来保留热不稳定相的结构完整性。第二部分：先进谱学技术的定量分析与融合本书的第二部分核心在于展示如何利用先进的能量过滤和探测技术，将结构信息与化学/电子信息进行高空间分辨率的耦合。 4. 能量过滤透射电子显微镜（EFTEM）的深度应用：我们详细介绍了EFTEM在元素分布和化学键合态分析中的应用。内容包括边缘损失谱（Edge-loss Spectroscopy）的定量提取方法，如何精确计算不同氧化态的比例，以及如何利用能量损失函数（EELS）的零损失峰（ZLP）进行厚度测量和像差校正的二次确认。我们侧重于如何设计实验方案，在固定样品上实现亚纳米尺度的元素谱图采集。 5. 高性能能量色散X射线光谱（EDS）的信号处理：针对EDS数据，本书强调了如何利用先进的多维数据立方体（3D Data Cube）的采集技术（$x, y, E$ 谱），并结合先进的去卷积算法（如Maximum Likelihood Estimation, MLE）来提高低信号区域的信噪比。书中详细分析了如何通过漂移校正和实时感兴趣区域（ROI）选择，来提高复杂多相材料中稀有元素的检测灵敏度。 6. 结构与光谱的协同分析：讨论了如何将高分辨率的衍射图（SAED/PED）与化学谱图进行精确的空间配准。特别是针对复杂氧化物和半导体异质结，如何通过结合晶格像（HRTEM）与局部电子结构信息（EELS/EDS），构建出三维原子-化学模型，这对于理解界面电子势垒和载流子行为至关重要。第三部分：特定材料体系的表征案例研究第三部分通过一系列详实的案例，展示了如何将前述技术应用于解决实际的材料科学难题，所有案例均基于常规的、非实时观测的样品。 7. 能源材料中的晶界分析：探讨了锂离子电池正极材料中，高电压工作后形成的表面重构层和晶界相变的表征。重点在于利用HRTEM识别出界面处的位错密度变化，以及结合EELS分析表面富集元素（如Mn或Ni）的氧化态梯度，从而解释容量衰减的机制。 8. 拓扑绝缘体与二维材料的层状结构解析：针对如Bi$_2$Se$_3$或MoS$_2$等层状材料，书中阐述了如何利用晶格衬度和电子衍射模式，精确确定堆垛层序（Stacking Sequence）和亚层晶格失配。我们详细介绍了如何通过选择倾斜的样品取向，结合特定的TEM操作条件，清晰地分离出不同化学环境下的原子层，而无需引入动态环境。 9. 缺陷工程与位错结构的表征：深入分析了如何精确地对复杂晶体中的位错核心结构进行成像和分析。内容包括如何利用几何相位分析（GPA）从高分辨率像中提取应变场分布，并结合高角环形暗场（HAADF）成像，确定掺杂原子在位错核心处的偏聚行为，为材料的力学性能优化提供直接的微观证据。总结：《先进材料表征：透射电子显微镜技术前沿》摒弃了对动态过程（如加热、电场或液体环境）的描述，专注于如何在标准高真空、常温的TEM实验台上，通过优化硬件操作、先进的数据采集策略以及强大的后处理算法，将材料表征的深度和精度推向新的高度。本书是致力于通过稳健、可重复的静态分析手段，揭示复杂材料结构与性能内在联系的科研人员必备的参考书。