纳米压痕仪不仅能测量传统的硬度指标，也可以测量拉伸指标、冲击指标等，因此得到了广大纳米科技工作者的青睐。纳米压痕仪作为一种高精度的压痕测试设备，其载荷精度已达到几十个纳牛顿，位移精度达到0.1 nm，可以精确地完成量程为数十个纳米的压痕实验，形成了纳米压痕测量技术。图6-13纳米压痕仪全貌图局部放大图本章介绍的纳米压痕仪是指广义的纳米压痕仪，也可称作纳米力学测试系统。...
2023-06-20 理论教育
纳米材料与结构测试方法
- 详细阅读
-
测试纳米材料磁学性能的优化方案详细阅读
纳米材料的磁性质主要表现为超顺磁性、高的矫顽力、低的居里温度和高的磁化率［1-3］。当纳米材料尺寸较小，使得各向异性减少到能与热运动相比拟时，磁化方向不再固定于一个易磁化方向而是做无规律的变化，因而出现超顺磁性现象。不同纳米材料出现超顺磁性的临界尺寸不同。由于小尺寸效应和表面效应而导致纳米粒子的本征和内在的磁性变化，使其具有较低的居里温度。...
2023-06-20 理论教育
-
椭圆偏振仪的结构和特点详细阅读
椭偏仪对光源的要求是强度稳定、从紫外到近红外整个波长范围内输出近似为常数。用于椭偏仪的探测器主要有光电倍增管、硅光电池和InGa As三种。...
2023-06-20 理论教育
-
激光粒度仪：测量原理及仪器结构解析详细阅读
目前的激光粒度仪多以500～700 nm波长的激光作为光源。激光粒度分析仪是应用颗粒对光的散射或衍射现象设计制造来测定颗粒大小的仪器，可分为激光衍射法和动态光散射法。但由于激光粒度仪具有样品用量少、自动化程度高、快速、重复性好及非接触式测量，已经得到了广泛的应用。散射光的信号经接收器接收后以数字形式进入相关器单元，而计算单元用于控制测量、储存处理信号和计算结果。图3-61DLS仪器的结构...
2023-06-20 理论教育
-
X射线与物质的相互作用详解详细阅读
X射线与物质相互作用时，会产生各种不同的、复杂的过程，如图4-2所示。图4-2X射线与物质的相互作用1.X射线的吸收与电子束相同，当X射线遇到任何物质时，都会有一部分的X射线与物质中的原子产生相互作用，能量被吸收，这称为吸收现象，即第一类效应。在本书第3章提及的电子束与样品相互作用后也会产生特征X射线和俄歇电子，同样也可进行样品的元素分析。此时各散射射线之间将相互发生干涉，故称为相干散射。...
2023-06-20 理论教育
-
纳米粒子的磁化强度与矫顽力探讨详细阅读
我国物理所的Wei Gong等人用Ar气蒸发法制备了Fe、Co和Ni不同粒径的纳米粒子，并利用振动样品磁强计和磁秤测定了各自的饱和磁化强度Ms和矫顽力Hc。从图8-13可以看到，随着粒子平均粒径的减小，粒子的饱和磁化强度降低。作者将这种现象归因于纳米粒子表面氧化变为顺磁层。而矫顽力的变化相对比较复杂，从图8-13中可以看到，每一种粒子都有一个特征粒径，即Fe、Co、Ni粒子分别在21 nm、20 nm和32 nm处存在最大的矫顽力。...
2023-06-20 理论教育
-
透射电子显微镜原理及应用分析详细阅读
1931年，德国科学家M.Knoll和E.Ruska用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器，并获得了放大十几倍的图像，证实了利用电子束光源制备显微镜的可行性。如图3-15所示，西门子公司在1936年制造了第一台商用透射电子显微镜，其分辨能力显著优于光学显微镜分辨极限，从而TEM开始受到人们的重视。...
2023-06-20 理论教育
-
像差及其来源的分析介绍，详细阅读
换句话说，就是由于TEM自身的不完整性，最终获得的图像与物体之间不可避免地存在着失真现象。图像与物体之间的差，就被称为“像差”。这里主要介绍三种像差的来由。色差的存在对于TEM的会聚能力给出了一个限制。这种焦距与离开磁透镜中心距离相关的像差，被称为球差。这种由磁场分布不均匀而造成的像差对成像质量的影响非常大。这些用于消除像散的线圈组被称为消像散器。...
2023-06-20 理论教育
-
TEM常用附件解析详细阅读
由于TEM和SEM一样，是利用电子束与样品发生相互作用后的一部分信号进行工作。所以适用于SEM的探测附件也可用于TEM。所以说，利用在TEM仪器上添加不同的附件，赋予了TEM不同的功能，使人们得到的信息不仅仅是图像和衍射。...
2023-06-20 理论教育
-
磁秤的结构和原理介绍详细阅读
抗磁和顺磁磁化率的测量常采用磁秤法进行测量。磁秤包含Faraday秤、Kapitza秤、Quinke秤、Rankine秤、Gouy秤等多种形式，结构也不尽相同，但测量的原理是相同的。现以一种常用的磁秤为例介绍其结构和测量原理。磁秤的结构如图8-3所示，1-分析天平；2-样品；3-能够产生不均匀磁场的强电磁铁；4-电加荷系统构成。图8-3磁秤结构［1］磁秤结构磁场梯度分布样品2放在磁极的间隙中。由线圈电流值的大小确定F的大小，并代入式（8-7）中，即可求出磁化率χ。...
2023-06-20 理论教育
-
TEM主要性能特征详细阅读
在实际使用中TEM可以选用低于最高值的其他电压值。目前国内购买的TEM中装备有场发射枪的比重已经相当可观。线分辨率是在实验上检测TEM性能时所给出的一个实验指标。因此，现在无论是用于材料研究的TEM还是用于生物、医学研究的TEM都有必要考虑样品台的倾角问题。现代TEM的放大倍率调整范围一般都在几十倍至百万倍。...
2023-06-20 理论教育
-
纳米结构的力学性能测试方法探析详细阅读
纳米材料力学性能的测试和分析机理可以借鉴以往的实验手段和理论资料，但由于纳米材料晶粒度和尺寸远远小于传统的块体材料，必然导致传统的测试方法无法完全表述纳米材料的力学性能。因此为了更清晰地了解纳米材料作为结构材料使用的效果及内在机理，有必要发展新的纳米材料力学测试方法和手段。...
2023-06-20 理论教育
-
透射电镜样品制备方法优化详细阅读
由透射电镜的工作原理可知，供透射电镜分析的样品必须对电子束是透明的；此外，所制得的样品还必须可以真实反映所分析材料的某些特征。电子束穿透固体样品的能力主要取决于加速电压、样品的厚度以及物质的原子序数。...
2023-06-20 理论教育
-
从传统力学到纳米力学：探讨力学的新前沿详细阅读
从研究手段角度，纳米力学分为理论纳米力学、实验纳米力学和计算纳米力学。从具有纳米尺度的特殊构型看，纳米力学可包含纳米晶体力学、纳米薄膜力学和纳米管力学等内容。纳米压痕仪和纳米划痕仪统称为纳米力学测试系统，可集成在一台仪器上，该仪器亦可简单地称为纳米压痕仪。纳米压痕仪是比较普通的纳米力学测量设备，主要用来测量纳米材料的硬度、弹性模量等力学性能。...
2023-06-20 理论教育
-
纳米材料形貌分析方法详细阅读
材料的形貌尤其是纳米材料的形貌是材料分析的重要组成部分，材料的很多物理化学性能是由其形貌特征所决定的。对于纳米材料，其性能不仅与材料颗粒大小有关，还与材料的形状有着重要关系。透射电镜具有很高的空间分辨能力，特别适合纳米粉体材料的形貌分析。...
2023-06-20 理论教育
-
透射电镜在纳米材料中的应用详解详细阅读
此外，形貌观察在纳米材料生长机理、材料性能与形貌的联系、复合材料增强机理等理论研究发挥着不可缺少的作用［34-40］。图3-36LiFePO4的界面TEM图像和相对应的EELS能量过滤像［51］4.电子束对纳米材料的损伤和结构的影响由于透射电镜的工作电压通常为200kV...
2023-06-20 理论教育