[報(bào)告簡(jiǎn)介]

     微觀結(jié)構(gòu)性能研究一直是材料科學(xué)和微納加工器件等領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過觀測(cè)微觀結(jié)構(gòu)的形貌，可以初步可視化材料的特性，進(jìn)一步通過力學(xué)，磁學(xué)，電學(xué)等測(cè)量結(jié)果能夠有效揭示材料的特質(zhì)。然而，在實(shí)際研究過程中，經(jīng)常遇到無法對(duì)關(guān)鍵的微觀區(qū)域進(jìn)行原位表征的問題。因此，如何實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)坐標(biāo)中找到目標(biāo)微觀區(qū)域，并直接對(duì)其進(jìn)行多方面性能研究已成為一個(gè)亟待解決的難題。

    為了解決上述問題，Quantum Design 公司研發(fā)推出了聯(lián)合共坐標(biāo)AFM/SEM二合一顯微鏡-FusionScope。在FusionScope系統(tǒng)中，SEM和AFM通過其內(nèi)置的共坐標(biāo)系統(tǒng)結(jié)合起來，在使用時(shí)，利用SEM提供的視野，可視化AFM探針與目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)位置，精準(zhǔn)引導(dǎo)探針進(jìn)行AFM相關(guān)表征。為了滿足不同的研究需要，F(xiàn)usionScope不僅可以對(duì)三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，還可以對(duì)目標(biāo)區(qū)域的電學(xué)、磁學(xué)和力學(xué)性能進(jìn)行表征。隨著設(shè)備的推出，已有多個(gè)課題組和研究機(jī)構(gòu)利用FusionScope在高水平國(guó)際期刊發(fā)表相關(guān)研究成果。

本報(bào)告將分為五個(gè)部分：

? FusionScope功能展示：FusionScope如何為科研人員提供前沿技術(shù)，以及通過其超高的精度和測(cè)試效率促進(jìn)新實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行；

? 微/納米粒子的實(shí)時(shí)測(cè)量：使用FusionScope現(xiàn)場(chǎng)演示微/納米粒子的測(cè)量，展示其實(shí)時(shí)獲取高分辨率數(shù)據(jù)的能力；

? 相關(guān)AFM和SEM數(shù)據(jù)采集：使用FusionScope綜合平臺(tái)，可以體驗(yàn)到如何無縫獲取相關(guān)AFM和SEM數(shù)據(jù)；

? 互動(dòng)問答環(huán)節(jié)：在互動(dòng)問答環(huán)節(jié)中，您可以與我們的專家進(jìn)行互動(dòng)并且提問，深入了解FusionScope的性能和功能；

? 未來附加功能：預(yù)覽加入新的組件之后功能更加強(qiáng)大的FusionScope，包括Kleindiek納米操作器以及將能量色散X射線光譜學(xué)（EDS）功能集成起來，滿足更多不同的研究需求。

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[報(bào)告時(shí)間]

開始  2024年5月15日  16:00

結(jié)束  2024年5月15日  17:30

[主講人介紹]

Christian H. Schwalb a Physicist at heart with more than 10 years of professional experience in Research & Development and project management. He is leading the team at QD Microscopy in order to push the further development of unique correlative microscopy tools. In addition, he is overseeing the day-to-day operations, designing and implementing new business operations, as wells as communicating with the mother company in San Diego. He received his PhD in 2008 at the Philipps University in Marburg for his work on electron transport processes at metal-organic interfaces. He has a strong background in physics and material science with more than 12 years of experience in surface analysis and sensor development on the micro- and nano-scale.

應(yīng)用簡(jiǎn)介1：

奧地利TDK公司與格拉茨技術(shù)大學(xué)（Graz University of Technology）合作，利用AFM/SEM二合一顯微鏡-FusionScope對(duì)BaTiO₃陶瓷的晶界勢(shì)壘進(jìn)行了直接的測(cè)量，明確了晶界勢(shì)壘能量變化的相關(guān)微觀機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表在SCI期刊《Scripta Materialia》。

在3V的電壓下FusionScope的a)原子自理顯微鏡（Atomic Force Microscopy, AFM）對(duì)樣品形貌的成像效果和b) 靜電力顯微鏡（Electrostatic Force Microscopy, EFM）下相同電壓且同一區(qū)域的成像結(jié)果。

通過FusionScope獲得的（a）SiO₂含量為0%和（c）SiO₂含量為5%的BaTiO₃陶瓷樣品的EFM結(jié)果。（b）和（d）為（a）和（c）同一微區(qū)的背散射電子成像結(jié)果。

通過FusionScope獲得的（a）EFM成像結(jié)果，（b）同一區(qū)域的背散射衍射（EBSD）結(jié)果和（c）該區(qū)域的背散射電子成像結(jié)果。

應(yīng)用簡(jiǎn)介2.

格拉茨技術(shù)大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)提出基于聚焦電子束誘導(dǎo)沉積（Focused Electron Beam Induced Deposition，F(xiàn)EBID）方法制備具有精確納米尺度3D幾何結(jié)構(gòu)的等離子體納米結(jié)構(gòu)。在完成3D納米結(jié)構(gòu)的制備后，通過AFM/SEM二合一顯微鏡-FusionScope對(duì)相應(yīng)的3D納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了原位幾何尺寸的表征。根據(jù)FusionScope測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)，對(duì)微結(jié)構(gòu)的等離子性能進(jìn)行模擬計(jì)算。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，微結(jié)構(gòu)的計(jì)算等離子表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果一致。相關(guān)結(jié)果在SCI期刊《Advanced Functional Materials》上發(fā)表。

制備、清除和3D加工能力展示。（a）氣體注入系統(tǒng)（GIS）將金屬氣體前驅(qū)物分子（Me₂(acac)Au(III)）注入到基底附近，利用聚焦電子束形成在基底上形成沉積。（b-g）展示了FEBID制備復(fù)雜構(gòu)型的3D納米結(jié)構(gòu)的能力。（h）為運(yùn)用聚焦電子束去除碳的過程。

不同平面結(jié)構(gòu)的等離子體測(cè)量結(jié)果。（a）為利用FusionScope的原位AFM測(cè)量的在制備后和清除后的微納結(jié)構(gòu)變化區(qū)別。（b）為通過原位AFM測(cè)量的在去除前后所制備納米結(jié)構(gòu)的體積變化。（c）為部分去除樣品的STEM-EELS能譜。（d-l）為不同設(shè)計(jì)下的等離子體測(cè)量結(jié)果。

利用FusionScope獲取用于模擬的數(shù)據(jù)。（a-b）在FusionScope中利用SEM對(duì)AFM進(jìn)行引導(dǎo)，在放置在TEM網(wǎng)格上的Au納米線進(jìn)行測(cè)量。（c）對(duì)FusionScope所獲得的數(shù)據(jù)和TEM所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相互驗(yàn)證。（d）FusionScope測(cè)量Au納米線的高度為24 nm，半峰寬為51 nm。