2016年4月13日下午,美国布鲁克海文国家实验室(BNL)投射电子显微镜专家朱溢眉教授应邀在图书馆110报告厅为南科大师生带来一场题为“Seeing Matter from Ultra-small to Ultra-fast and to Multi-dimensions with Electrons”的讲座。朱教授在讲座中围绕电子显微技术的诞生、发展及未来方向,结合其求学、科研经历,使在座师生对于电子显微术有了更加直观深刻的理解。
朱溢眉是美国布鲁克海文国家实验室首席科学家,前沿电子显微术研究所所长,哥伦比亚大学应用物理和数学系、纽约州立大学物理和宇航学兼职教授。研究领域包括应用先进电子显微术、同步X-射线、中子散射以及DFT计算来研究电子结构和不均匀性等。其长期从事与透射电子显微表征相关的研究工作,并在过渡族金属氧化物材料、多铁性材料与纳米结构功能材料等领域获得许多研究成果。
讲座伊始,主持人科研部部长赵予生教授代表南方科技大学向朱溢眉教授颁发南科大讲堂第66位主讲嘉宾证书,对其到来表示热烈欢迎。
朱教授以布鲁克海文国家实验室为引子,简要讲述了第一台电子显微镜的诞生以及电子显微镜和光学显微镜在过去五十年间的发展,通过电镜与光镜的对比,进一步论证了电子显微技术发展和电镜研究、研发的意义。
在提及行业前景时,朱教授表示,电子显微技术的未来将主要体现在原位操作显微镜、多维立体显微镜以及超快电子显微镜这三个方面。
“未来电镜不再是单纯‘照照片’,而是观察分析粒子的变化,发现并归纳其特性。”朱教授称,新型电子显微镜将占据空间尺度和时间尺度上的优势,以区分不同粒子的运动,这将有助于我们理解有关反应中粒子的工作机制。
以锂铁电池为例,朱溢眉教授用生动丰富的图片和相关视频短片向大家展示了电镜如何帮助研究人员理解粒子的转移和电荷移动机制。在电镜下,原有孔隙和生成微粒清晰可见,化学反应如何进行、反应物如何由光滑变粗糙、新物质如何生成都有了合理可信的解答。此外,朱教授由浅入深,利用表面微粒变化情况进行计算推断,将规律进一步量化。
在讲座的尾声,朱教授再一次回顾了电镜的发展历史,从中不难发现,正是因为电子成像技术的不断精进,电子显微仪器的不断更新,我们才得以看清更快、更小的世界。
在交流提问环节,朱溢眉教授与台下师生就加热与激光对晶格的影响、锂电池half-cell探测机理及工作环境、X射线与电子的优劣、原位视频分辨率及相变阶段的信息捕捉等专业问题展开了热烈讨论。
文字:学生新闻社 李万佳