原文标题:Observation and characterization of copper electrodeposition
液相透射电子显微镜(LPTEM)是一种在微制造芯片中集成液体流动能力的技术,提供了以亚纳米空间分辨率和亚微秒时间分辨率研究溶液中不同过程的手段。然而,目前的LPTEM方法缺乏适当的流体控制,并且存在不需要的电子束照射效应,导致分析TEM方法有限,实验结果不可重复。为了应对这些挑战,DENSsolutions Stream系统采用了专用的Nano-Cell设计和先进的流体泵送系统,可以完全控制液体流量和液体厚度。因此,用户能够可靠地测量材料加工、结构、性能和性能之间的相关性,同时观察液体中作为温度或偏压函数的实时动态。
金属催化剂由于其在工业氧化还原反应中的关键作用而被广泛研究。然而,研究中的许多问题仍然存在,阻碍了它们的设计优化。具体而言,金属催化剂在工况条件下的行为以及结构动力学和催化活性之间的关系仍未完全了解。事实上,从原子级别理解工作催化剂的构效关系,对于优化它们的设计是至关重要的。
原文标题:High resolution and analytical electron microscopy in a liquid flow cell via gas purging
LPEM已广泛应用于材料科学、能源和生命科学,为电池和燃料电池中关键材料的成核和生长、动态演化以及生物分子的3D成像提供了基本的见解。但在LPEM中厚厚的液体层甚至可以达到1μm以上。虽然研究人员通过各种方法使得LPEM在高分辨率和分析电子显微镜中拥有可行性,然而,每种方法也有固有的局限性。这项工作中,作者提出了一种通用且稳健的方法。这种方法可以分别通过能量色散X射线光谱(EDX)和电子能量损失光谱(EELS)获得高分辨率的TEM图像、化学成分和价态分析。此外,该方法具有可逆性和可重复性,因此可以在充满芯片和稀薄液体之间进行交替,以研究依赖于液体厚度的物理和化学现象。
锌电池失效的根本原因一直是研究的重点,为此研究人员使用Stream系统研究了在水溶液电解质中添加 Mn²⁺ 和 CF₃SO₃⁻ 对镀锌/剥离行为的影响。对于设计锌离子电池有重要意义。
金属-载体强相互作用 SMSI 一直是材料领域研究的经典课题。通常 SMSI 现象会导致纳米颗粒被包裹在载体材料中,且在许多催化剂材料中,这种 SMSI 可以稳定纳米颗粒并且调节界面的相互作用,从而改善催化活性。调节金属-载体强相互作用将为应对能源和催化领域中的难题提供新的思路。
原位标题:In Situ TEM study of Magnetostructural transition in FeRh
FeRh是一种非常有趣的材料,因为它在75-105°C之间经历了从反铁磁(AF)相到铁磁(FM)相的磁结构转变。它在室温以上畴壁分离的相共存能力为自旋电子器件中利用畴壁运动提供了巨大的潜力。差分相位对比(DPC)成像的扫描透射电子显微镜(STEM)技术允许以约1纳米的空间分辨率成像纳米结构薄膜中的磁感应,其随着施加的电场、磁场和温度的变化,结合Lightning D9 +系统可以对FeRh薄膜进行协同原位加热和应用电流脉冲分析。通过原位加热,磁结构转变为FM相,诱导磁畴的形成。随后施加电流脉冲促使磁畴壁运动到与施加电流脉冲方向垂直的磁畴壁状态。这些发现为FeRh薄膜系统从AF相到FM相磁结构转变的复杂细节提供了基本的见解。