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:基础知识

1.1 电子显微镜基础

1.2 透射电镜的组成

1.3 透射电镜的成像


透射电镜原理及其应用

1.4 透射电镜中的电子衍射

1.5 透射电镜的其他技术


第二周

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


第三周

X射线衍射原理与技术

2.1 X射线

2.2 晶体结构

2.3 衍射原理

2.4 X射线衍射装置


X射线衍射:实验方法及应用实例

2.5 单晶和粉末X射线衍射

2.6 X射线衍射分析

2.7 薄膜X射线衍射及其应用


第四周

扫描探针显微技术:基础知识

3.1 扫描探针显微技术简介

3.2 隧穿效应

3.3 压电效应


扫描隧道显微镜:实验技术

3.4 STM (1)

3.5 STM (2)

3.6 STM针尖


第五周

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


第六周

光电子能谱基本原理和X射线光电子能谱应用

4.1 光电子能谱基本原理

4.2 X射线光电子能谱特征:化学位移

4.3 X射线光电子能谱特征:其他效应

4.4 基于同步辐射源的光电子能谱


第七周

紫外光电子能谱与表面科学表征

4.5 真空紫外光电子能谱

4.6 UPS谱解析

4.7 超高真空技术与表面科学

4.8 样品制备和测试要点


第八周

同步辐射技术概论及基本谱学原理

5.1 同步辐射技术概论

5.2 同步辐射装置

5.3 同步辐射X射线谱学(一)

5.4 同步辐射X射线谱学(二)


第九周

软X射线谱学应用及其他先进同步辐射技术

5.5 原位软x射线谱学方法

5.6 软x射线谱学应用

5.7 扫描透射显微术

5.8 小节及其他技术

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