田鹤 作品数:30 被引量:27 H指数:3 供职机构: 浙江大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 浙江省自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 理学 金属学及工艺 电子电信 更多>>
碳纳米纤维储钠机制的原位透射电镜研究 被引量:6 2019年 在钠离子电池负极材料的研究中,纳米管、纳米线和纳米纤维等一维纳米结构由于具有均匀的结构和良好的导电连接性,而被认为是一种高容量和稳定的电极材料,但在实际应用中其循环稳定性还有待进一步提高。研究发现采用静电纺丝法制备的碳纳米纤维却具有十分优异的循环稳定性。为了从微观结构上深层次地解释这一原因,本文采用原位透射电镜技术,对单根碳纳米纤维嵌钠过程进行了研究,并发现其体积膨胀率仅约为44. 6%,且材料结构在嵌钠前后不发生明显变化,所以具有良好的循环稳定性。另外,实验中发现钠离子在碳纳米纤维中的嵌钠机制是由长程扩散控制的,为钠离子电池用碳纳米纤维的生产提供了指导意义。 皇甫磊磊 翟阿敏 田鹤 张泽关键词:碳纳米纤维 原位透射电镜 界面影响BFO铁电薄膜极化翻转行为的原位电学研究 2024年 铁电薄膜在高密度存储器等微型功能器件具有巨大的应用前景,在外场下研究铁电薄膜极化翻转机制具有重要意义。本文用原位透射电镜技术对BFO薄膜电容器的铁电极化翻转动态行为及界面因素进行了研究。原位结果观察到“面内层状”与典型“成核生长”两种铁电极化翻转模式;HAADF高分辨与高斯拟合分析结果表明界面几何构型的影响作用,界面几何曲率的不同导致局部电荷密度不同,并进一步影响局部内建电场和成核势垒,使得铁电极化翻转呈现不同的行为模式。本研究为调控铁电成核与翻转方式以及器件界面设计提供了新的见解和参考。 陈潇忻 刘中然 李柱 李吉学 田鹤关键词:铁电薄膜 原位透射电镜 BFO 狭缝阵列法产生准贝塞尔电子束用于HAADF-STEM成像研究 2024年 贝塞尔电子束具有的自愈性和无衍射性使其在电子显微成像和电子断层扫描等领域中具有独特优势。本文制备了狭缝阵列光阑并安装在透射电子显微镜中用于产生具有自愈性和无衍射性的准贝塞尔电子束(Bessel beams,BBs)。与单狭缝法相比,狭缝阵列光阑(slit arrays aperture,SAA)法提高了BBs的中心束强度并降低衍射旁瓣影响。与普通会聚束相比,BBs被用于扫描透射模式(scanning transmission electron microscopy,STEM)下的高角环形暗场像(high-angle annular dark-field,HAADF),成像时具有更大景深并能修正强度与厚度间的非线性阻尼效应,因而BBs将在易损伤样品拍摄和电子断层扫描中拥有较好的应用前景。 林宇铖 陈鑫铠 张婉如 田鹤PbTiO3/SrTiO3(010)异质界面上的周期性失配位错及电子富集 被引量:1 2020年 探索位错等缺陷对于铁电材料畴结构、铁电性、电导率等其他物理属性的影响对于研究铁电薄膜材料的铁电及压电机理有着至关重要的作用,关于界面位错对铁电薄膜材料物理性质产生影响的现有研究结果也还存在争议,有待深入探究。本文采用球差矫正透射电镜(STEM)以及电子能量损失谱(EELS)研究了(010)晶面PbTiO3/SrTiO3异质界面上的周期性失配位错的原子结构及电荷分布。分析结果发现在a[001]位错核区域及其附近,可能存在着电子富集的现象,该现象可能会提高位错线上的电子电导率,该结果对于探究位错对铁电异质结体系物理性质的影响具有意义。 陈星 田鹤 张泽关键词:PBTIO3 SRTIO3 失配位错 电子能量损失谱 ZnO量子点的电子束辐照生长 被引量:2 2016年 在直径约40 nm六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒的(1010)晶面上,通过电子束辐照生长粒度为5 nm左右ZnO量子点。量子点表面为(1010)、(0001)和(0001)三个晶面构成。通过控制电子束能流密度和氧分压实现控制ZnO量子点生长。 周正 田鹤 李吉学关键词:TEM 电子束辐照 铁电半导体/铁磁单晶薄膜异质结及制备方法和应用 本发明公开了铁电半导体/铁磁单晶薄膜异质结及制备方法和应用。该异质结是以生长有单晶镧锶锰氧的钛酸锶单晶基板作为基底,并在镧锶锰氧层外延生长钛酸铅单晶薄膜而形成的钛酸铅/镧锶锰氧单晶薄膜异质结。该异质结具有金属‑绝缘体转变... 任召辉 陈嘉璐 林宸 田鹤 韩高荣基于零膨胀介孔PbTiO_(3)/石墨烯复合陶瓷的热膨胀系数调控与微纳研究 2024年 随着军事和民用技术的快速发展,对航空、户外等领域所用器件在复杂环境下的稳定性提出了更为严格的要求。这些器件经常需要在较大的温度变化范围内工作,而温度变化所带来的材料体积变化是器件结构受损,功能失效的重要原因之一。因此,如航空航天设备中所用的精密结构件不仅需要具有优秀的导电、导热性能,还需要保证其在温度变化过程中具有较低的热膨胀系数。因此,研究制备具有近零膨胀性能的材料便成为解决这些问题的重要方法之一。在本研究中,作者通过改变烧结温度,制备出一系列介孔铁电PbTiO_(3)(PTO)陶瓷,通过测试结果展示了材料的热导率、热膨胀系数与烧结温度的关系。进一步通过三维重构技术(Tomography)与高角度环形暗场像(high angle annular dark field,HAADF),分析了改变烧结温度对于介孔尺寸、分布密度的影响,以及单个介孔表面附近的铁电屏蔽效应影响范围,从而解释了烧结温度的变化与介孔的分布密度、尺寸大小以及热膨胀行为之间的紧密联系。随着烧结温度的降低,介孔对材料铁电屏蔽效应的总区域占比逐渐升高,从而使材料正膨胀系数增大,导致材料表现出近零膨胀。为进一步提高材料的热导率,提升材料的多功能性,将这一材料与石墨烯进行复合,通过改变烧结温度与石墨烯的复合比例,进一步使材料的热膨胀系数趋近于零膨胀,并通过调整烧结温度与复合比例,得到膨胀系数低至7×10^(-7)℃^(-1),热导率比单相陶瓷提升约65%的近零膨胀复合陶瓷。这种材料可以在芯片封装,航天器外壳,通讯设备等材料领域得到进一步广泛应用的空间。 国兆一 郭晓峰 田鹤关键词:介孔材料 透射电镜 氧化诱导镍基单晶高温合金γ'-γ相变的原位TEM研究 丁青青 田鹤 李吉学 张泽相变异质结(PCH)存储材料相变行为的原位观测 被引量:2 2021年 相变存储器(PCM)具有速度快、寿命长等一系列优点。传统的相变存储器在相变过程中会产生蘑菇状的相变层,导致沿电流方向的元素迁移,使器件在多次循环之后失效。相变异质结(phase-change heterostructure,PCH)存储材料通过在相变材料Sb2Te3(ST)中嵌入约束层TiTe2(TT),能够有效降低其在相变过程中元素迁移和结构变异的可能性,使性能获得巨大提升。为了从微观结构上深层次地解释这一原因,本文采用原位透射电镜技术,综合利用多种表征手段,通过施加电脉冲的方法,实现了相变层由晶态到非晶态的纳秒级快速转变。约束层在整个过程中结构保持不变,具有良好的稳定性,从而能够将相变层限制在纳米尺度区域,阻止元素的扩散和迁移,保持整个结构的稳定。该结果为材料的进一步优化设计提供了支持,同时为相变存储材料的研究提供了一种新的思路。 董自麒 丁科元 王旭 饶峰 田鹤 张泽关键词:电脉冲 一种产生可控涡旋电子束的装置、方法 本发明公开了一种基于透射电子显微镜产生涡旋电子束的装置,电子枪,产生平面电子束;电场控制器;导电线圈,通过电学设备中的芯片设置于平面电子束通道上,受所述电场控制器作用产生强度可控的涡旋电场,所述涡旋电场用于调制所述平面电... 田鹤 任天星 孙土来 杜凯 陈星 陈琼阳