专题介绍


由牛津仪器主办的显微分析成果大赛——发现微观之美活动结果出炉。
本次大赛围绕“突破技术革新之路,挑战显微分析至高极限;尽享科学研究之美,发现科研路上风景独好”为主题,力求作品既能体现科技创新及表征难度,又兼具配色明快,见之爱之,希望可以通过发现微观之美大赛活动,推动大家对包括能谱、EBSD等显微表征及分析技术的了解及掌握,鼓励更多科研人员醉心其中发挥出现有分析设备的极限。
人物采访
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莞工王皓亮:零膨胀钛合金为精密无热化结构带来变革
王皓亮
近日,东莞理工学院王皓亮老师的作品“针锋相对”获得了牛津仪器发现微观之美大赛一等奖,因此分析测试百科网采访了王皓亮老师,请他来分享微观世界的奥秘。
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华中科技郜鲜辉:EBSD发现“蚕蛾”之美
郜鲜辉
近日,华中科技大学郜鲜辉老师的作品“蚕蛾”获得了牛津仪器发现微观之美大赛二等奖。EBSD是研究材料微观组织织构与晶体取向的重要分析手段,与透射电镜相比,EBSD样品制备更加容易,可以高效率采集巨量数据。
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中科院地质所原江燕:做科研,需要全面地看待问题
原江燕
近日,中国科学院地质与地球物理研究所原江燕工程师的作品“横看成岭侧成峰”获得了牛津仪器发现微观之美大赛三等奖,因此分析测试百科网采访了原江燕老师,请她来分享微观世界的奥秘。
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中科院古生物所方艳 :化作侦探,探寻化石背后的故事
方艳
近日,中国科学院南京地质古生物研究所方艳高级工程师的作品《真•年年有鱼•万万年》获得了牛津仪器发现微观之美大赛三等奖,因此分析测试百科网采访了方艳老师,请他来分享古生物界里的微观奥秘。
获奖作品
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针锋相对
材料: LZTE-TiNb
设备: Symmetry (TKD) + Ultim Max 65
说明: TiNb体系拥有独特的宽温域线性零膨胀特性,在航空航天、微电子器件、光学仪器等对尺寸稳定性提出严苛要求的高价值工程结构中展现出巨大应用前景。
TKD-EDS高分辨表征结果揭示了该合金的显微组织,弥散分布于基体的α′′析出相呈针状,最小宽度仅10 nm;与基体相比,析出相富钛而贫铌。
Wang et al, 2021
王皓亮 东莞理工大学 一等奖
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蚕蛾
材料: 二维Fe3GeTe2/FePS3 异质结
设备: X-Max Extreme (SEM-EDS)
说明: 作品创意源自该材料的元素面分布图,数据于3 kV 采集。颜色最浅处为单层,AFM结果显示其厚度约10 nm,如破茧蚕蛾的羽翼。该结果已发表在Advanced Materials。
标尺:50 μm
郜鲜辉 华中科技大学 二等奖 -
层峦叠嶂
材料:增材制造不锈钢的全域表征(LAM)
设备:Oxford-SYMMETRY (EBSD)
说明:针对激光熔覆增材技术制备的三层308L不锈钢样品,利用Aztec的LAM功能,一次性获得横截面各个区域的EBSD采集信息,清晰地反映出枝晶粒的全貌与取向,如层峦叠嶂一般,蔚为壮观。
标尺:5mm
刘鑫刚 燕山大学 二等奖 -
黑夜舞者
材料:片状C负载Pt颗粒
设备:Ultim Max 100 (SEM-EDS)
说明:夜幕悄悄降临,一位娉婷袅娜的女子在河边草地上翩翩起舞,衣袂飘飘,连周围的萤火虫都被她曼妙的舞姿吸引,纷纷赶来,融为一体。可观察到的最小Pt颗粒约为50 nm。
标尺:2μm
黄欢欢 西湖大学 二等奖
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真·年年有鱼·万万年
材料:化石(未进行导电处理)
设备:Ultim Max 170 (SEM-EDS-LAM)
说明:样品源自我国东北地区的侏罗纪地层,主体为距今约1.65亿年的中生代东亚特有的真骨鱼类狼鳍鱼 (Lycoptera)。采集数据时使用了牛津仪器的大面积拼接 (LAM) 功能,作品含有323个单视场结果,耗时约30分钟。
标尺:10 mm
方艳 中国科学院南京地质古生物研究所 三等奖 -
5纳米的镓芯纳米线
材料:镓-氧化铝
设备:X-MaxN 80 (STEM-EDS)
说明:氧化铝纳米线的直径约150 nm,芯部镓纳米线清晰可见,直径为5 nm左右。
标尺:300 nm
刘紫微 中国科学院上海硅酸盐研究所 三等奖 -
横看成岭侧成峰
材料:恐龙蛋壳
设备:NordlysNano (EBSD)
说明:恐龙蛋壳化石是研究恐龙生存环境及繁殖行为等的珍贵样品。蛋壳截面上方解石 (CaCO3) 的取向分布呈现出三种完全不同的状态,最外层形似一座座山峰。EBSD分析提供了电子图像和元素分布无法获得的信息。
标尺:800 μm
原江燕 中国科学院地质与地球物理研究所 三等奖 -
粒粒皆辛苦
材料:固态电解质锂镧锆氧 (LLZO)
设备:Symmetry (EBSD)
说明:LLZO化学性质活泼、机械抛磨易相变、对离子束抛光参数敏感等特点给EBSD制样带来极大挑战。作者成功地采集到LLZO的EBSD结果,为下一步的研究工作奠定了很好的基础。颗颗分明的晶粒让作者想起了 “粒粒皆辛苦”,用以表达制样摸索的艰辛。
标尺:20 μm
陈日明 上海大学 三等奖
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寻金记
材料:Au-Pd-SiO2核壳结构
设备:X-MaxN 80T (TEM-EDS)
说明:由内向外依次为金、钯和二氧化硅。可观察到的最小金颗粒直径为10 nm左右,二氧化硅壳层厚度约30 nm。相关结果已发表于Chemical Communications。
标尺:250 nm
王子准 吉林大学 四等奖 -
变异的“熊掌”
材料:合金
设备:X-Max Extreme (SEM-EDS)
说明:环境污染可能诱导生物发生变异,使人类及动物的生存面临严峻挑战。作品中的“熊掌”在多种重金属的污染下产生了“变异”,这警示我们要保护环境。
标尺:5 μm
任子君 西安交通大学 四等奖 -
奔跑的兔子
材料:铜纳米空心球负载聚多巴胺
设备:X-MaxN 100 TLE (TEM-EDS)
说明:生物样品的X射线计数率低,本次实验中使用牛津仪器的大面积无窗能谱探测器仅耗时8分钟即获得了令人满意的结果。作品形似一只骑着自行车的兔子,奋勇向前奔跑,象征着科研上忙碌的研究者们。
标尺:100 nm
余翔 暨南大学 四等奖 -
核壳
材料:纳米颗粒
设备:X-Max Extreme (SEM-EDS)
说明:颗粒外层为氮化碳,芯部为具有磁性的铁钴硅的氧化物。通过牛津仪器的Extreme无窗能谱探测器在低加速电压下观察到15 nm左右的微纳结构 (颗粒左下部),其空间分辨率可媲美TEM!
标尺:100 nm
刘娟 华东理工大学 四等奖 -
锦上添花
材料:Q&P高强钢
设备:Symmetry (EBSD)
说明:(a) 带对比度图;(b) IPF图;(c) 相分布图;(d)原奥氏体IPF图。(c, d) 分别通过AZtecCrystal的基于机器学习的二次分类功能和基于晶体学位向关系的母相重构功能计算获得。
标尺:20 μm
王贞 武汉科技大学 四等奖 -
层叠
材料:热轧成形的钢铝镁复合板
设备:Symmetry (EBSD)
说明:通过牛津仪器的相标识功能可准确地鉴定出铝-镁界面处形成的两种金属间化合物,其晶粒均为柱状。由于复合板较厚,此处未展示钢-铝界面。铝、镁合金质软且新鲜表面易氧化,故EBSD样品的制备面临一定挑战。
标尺:50 μm
郑留伟 太原理工大学 四等奖 -
金丝铁线
材料:高熵合金
设备:C-Nano (EBSD)
说明:样品是经3D打印的高熵合金块体材料,数据于15 kV 下使用1244 × 1024花样分辨率采集,步长为 250 nm。KAM面分布结果清晰地显示了打印态样品中的位错胞组织。
标尺:25 μm
张永赟 香港理工大学 四等奖 -
落英缤纷
材料:颗粒化锆石 (granular zircon)
设备:NordlysMax3 (EBSD)
说明:陨石坑的冲击的高压下形成高压相莱氏石,后面再经历了高温作用,高压相莱氏石退变质成锆石从而形成这种颗粒化的结构,EBSD帮助分析冲击应力结构和颗粒化锆石的变形历史。
标尺:20 μm
梁凤华 中国地质科学院地质研究所 四等奖 -
图腾
材料:陨石
设备:X-MaxN 20 (SEM-EDS)
说明:普通球粒陨石并不“普通”,其中的球粒可能是太阳系星云早期形成的物质。不同种类的球粒,其中矿物的种类和含量也会有差异。使用高级功能AutoPhaseMap可在面分布图的基础上得到炉条状球粒中各种矿物的比例。
标尺:200 μm
李晔 中国科学院紫金山天文台 四等奖 -
蠕动
材料:辉石岩
设备:Symmetry (EBSD)
说明:蛇绿岩中的地幔橄榄岩往往是铬铁矿的重要寄主岩石,橄榄岩中发育的铬尖晶石(即铬铁矿)与辉石的共生连晶结构可以作为铬铁矿的重要找矿标志之一。使用EBSD研究铬尖晶石与辉石的共生结构可以帮助研究橄榄岩和铬铁矿的成因与演化历史。
标尺:300 μm
王晓敏 中国地质科学院地质研究所 四等奖 -
禾苗
材料:玻璃
设备:X-Max Extreme (SEM-EDS)
说明:结晶析出的晶体形似茁壮成长的禾苗,展现出一副欣欣向荣的景象。
标尺:2 μm
周长路 华东理工大学 四等奖 -
去伪存真
材料:TiAl金属间化合物
设备:NordlysMax3 (EBSD)
说明:标定Gamma-TiAl时易产生伪对称性,如 (a) 所示;牛津仪器的全新一代后处理软件AZtecCrystal可一键消除该现象,同时保留孪晶界,如 (b)。EBSD结果清晰地呈现了显微组织的梯度变化,如 (c),有助于后续优化工艺参数。
标尺:100 μm
刘树帅 山东大学 四等奖
应用案例
仪器大赏
活动预告
作品要求参考往届作品要求 (2021牛津仪器显微分析成果大赛-发现微观之美 - 牛津仪器 (oxinst.cn))
奖品领取每位投稿者都将获得精美纪念品一份,如符合大赛参赛要求,且有机会参与2023年正式评选环节。
*牛津仪器保留对于本次活动的最终解释权