纳米材料表征技术
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spContent=《纳米材料表征技术》是纳米科学技术专业的核心课程之一。通过本课程学习,学生不仅能掌握纳米材料分析和表征的基本知识,而且对其他功能材料的分析和表征也有一定程度的了解。
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课程概述

《纳米材料表征技术》是纳米科学技术专业的核心课程之一。材料的组成与结构决定了纳米材料的性能,而表征技术是分析、检测和表征材料组成和微观结构的重要手段,是纳米专业学生必须掌握的知识。本课程从纳米材料的粒度分析、形貌分析、成分分析、结构分析以及表面与界面分析等几个方面入手,重点介绍包括光电子能谱技术、扫描探针技术、扫描电子显微技术、透射电子显微技术、X射线衍射分析和拉曼光谱等几种纳米材料表征技术,介绍纳米材料表征技术的最新发展,以及在纳米材料组成和微观结构研究中的应用。本课程通过大量实例与理论结合,运用习题课、现场教学等形式和模型、图表、电化教学、演示实验等手段,说明不同表征技术在纳米材料分析中的应用。通过本课程学习,学生不仅能掌握纳米材料分析和表征的基本知识,而且对其他功能材料的分析和表征也有一定程度的了解。

课程大纲

第一周:电子显微镜与透射电镜的基础知识

1.2 透射电镜的组成

1.1 电子显微镜基础

单元作业

第二周:透射电镜的原理、结构及应用

1.3 透射电镜的成像

1.5 透射电镜的其他技术

1.4 透射电镜中的电子衍射

第三周:扫描电镜的基本原理、结构及应用

1.6 扫描电镜的原理

1.7 X射线能谱仪

1.8 扫描电镜中其他技术

第四周:X射线衍射原理与技术

2.3 衍射原理

2.1 X射线

2.2 晶体结构

第五周:单晶与粉末X射线衍射,及其在纳米材料上的应用

2.4 X射线衍射装置

2.5 单晶和粉末X射线衍射

第六周:掠入射X射线原理、技术及应用

2.6 X射线衍射分析

2.7 薄膜X射线衍射及其应用

第七周:扫描探针显微技术、隧穿和压电效应

3.1 扫描探针显微技术简介

3.2 隧穿效应

3.3 压电效应

第八周:扫描隧道显微镜

3.4 STM (1)

3.5 STM (2)

3.6 STM针尖

第九周:原子力显微镜和扫描探针技术的应用

3.7 原子力显微镜

3.8 扫描隧道谱

第十周:X扫描电镜的基本原理、结构及应用光电子能谱基本原理和应用

4.1 光电子能谱基本原理

4.2 光电子能谱基本原理与应用(1)

4.3 光电子能谱基本原理与应用(2)

第十一周:紫外光电子能谱原理与电子结构的解析

4.4 XPS与同步辐射

4.5 真空紫外光电子能谱

4.6 UPS谱解析

第十二周:超高真空技术与表面科学,及光电子能谱实验要点

4.7 超高真空技术与表面科学

4.8 样品制备和测试要点

第十三周:同步辐射技术概论,及同步辐射装置

5.1 同步辐射技术概论

5.2 同步辐射装置

第十四周:同步辐射谱学

5.3 谱学1

5.4 谱学2

第十五周:软X射线谱学及其他同步辐射技术

5.6 软x射线谱学应用

5.8 小节及其他技术

5.5 软x射线谱学方法

5.7 扫描透射显微术

预备知识

了解晶格结构,有一定固体物理和半导体物理知识

证书要求

修完所有课程,通过各类期末考试