技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLESPHITOF-SIMSAssistingTheGreenandSustainableDevelopmentStrategyofLithiumBattery隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量高速增長(zhǎng),動(dòng)力電池裝機(jī)量也隨之迅速攀升。鑒于新能源汽車動(dòng)力電池的平均使用壽命約為6~8年,動(dòng)力電池在未來2-3年內(nèi)將迎來大規(guī)模退役潮,因此動(dòng)力電池的回收已成為全國(guó)甚至全球相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。鋰的回收需要考慮諸多問題,如回收效率、回收成本、環(huán)境污染以及方法的可行性等。傳統(tǒng)的廢鋰回收方法主要有火法冶金...
XPS作為一種表面靈敏的分析技術(shù),可以探測(cè)樣品表面10nm以內(nèi)的信息,而在材料分析中深度分析是獲取不同深度下組分和化學(xué)態(tài)信息的重要方法。在XPS深度分析中,有3個(gè)采樣深度值得關(guān)注:(1)0-10nm,這是基于常規(guī)AlKαX射線XPS的探測(cè)深度,對(duì)于超薄膜層結(jié)構(gòu)的深度分析可以通過變角度XPS實(shí)現(xiàn);(2)0-30nm,這是基于硬X射線XPS(HAXPES)的探測(cè)深度,可以通過切換X射線能量進(jìn)行無損深度分析;(3)0-1000nm,需要采用離子束剝離的破壞性深度剖析。氬離子刻蝕是常...
X射線衍射(XRD)是表征有序材料結(jié)構(gòu)的重要工具。高角度的相干散射可以反映原子的排列。在非常低的角度也可以觀察到相干信號(hào),這些信號(hào)可以用來表征分子篩材料(比如ZSM-41或SBA-15)中圓柱形孔的周期性排列。案例分析低角度數(shù)據(jù)采集需要嚴(yán)格控制空氣散射和照在樣品上的光斑面積。通過適當(dāng)?shù)剡x擇一個(gè)固定尺寸的主光路發(fā)散狹縫和一個(gè)固定的防空氣散射屏,可控制上述的兩個(gè)條件。在D6PHASER上使用動(dòng)態(tài)光束優(yōu)化(DBO)系統(tǒng),從而使光路和光斑的控制更加的方便和優(yōu)化可調(diào)。DBO包含可變發(fā)散...
固體的電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)性質(zhì)深受其占據(jù)態(tài)(occupiedstate)和非占據(jù)態(tài)(unoccupiedstate)電子結(jié)構(gòu)的共同影響。在半導(dǎo)體材料中,費(fèi)米能級(jí)兩側(cè)的電子結(jié)構(gòu)對(duì)雜質(zhì)摻雜、能帶調(diào)控以及器件的研發(fā)與應(yīng)用至關(guān)重要,尤其是非占據(jù)態(tài)能級(jí)結(jié)構(gòu),它直接決定了電荷的轉(zhuǎn)移和輸運(yùn)性能。雖然占據(jù)態(tài)的電子信息可通過光電子能譜,如XPS和UPS來解析,但由于非占據(jù)態(tài)沒有電子填充,傳統(tǒng)的光電效應(yīng)方法無法有效獲取其能帶信息。為了深入探索非占據(jù)態(tài)的信息,我們需要借助反光電子能譜(InverseP...
面是指固體表面一個(gè)或數(shù)個(gè)原子層的區(qū)域,是與外界進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換的通道,其性質(zhì)(如化學(xué)組成、原子排列、電子狀態(tài)等)與體相具有諸多不同,但是材料的表面行為往往決定了材料/器件的功用和性能。因此,表面分析對(duì)于新材料、新技術(shù)的研發(fā)至關(guān)重要。常用的表面分析技術(shù)主要有XPS、AES和TOF-SIMS等,其中,AES技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)納米尺度特征的表面進(jìn)行化學(xué)分析。俄歇電子能譜儀(AugerElectronSpectroscopy,AES)采用場(chǎng)發(fā)射電子源入射樣品的表面,激發(fā)出二次電子(...
在使用二次離子質(zhì)譜(SIMS)技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行定量分析時(shí),常遇到一系列棘手的問題:即便在濃度相同、測(cè)試條件一致的情況下,同一組分在不同的化學(xué)環(huán)境中二次離子產(chǎn)額可能跨越幾個(gè)數(shù)量級(jí);此外,即便同一組樣品,使用相同設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件、在不同時(shí)間段內(nèi)測(cè)到的二次離子信號(hào)強(qiáng)度也可能會(huì)有所差異。在SIMS分析中,常將實(shí)驗(yàn)條件和樣品化學(xué)性質(zhì)差異等因素導(dǎo)致二次離子產(chǎn)額發(fā)生變化的現(xiàn)象統(tǒng)稱為基體效應(yīng)(matrixeffect)。在這期文章,我們將介紹SIMS分析中的基體效應(yīng),并分析基體效應(yīng)對(duì)SIMS測(cè)試...
Ti-6Al-4V是一種典型的α+β型兩相鈦合金,在航空、醫(yī)療器械、艦船等方面應(yīng)用普遍。鑒于鈦對(duì)氧的親和性好,電子束熔煉(EBM)是鈦合金增材制造推薦工藝。然而,在EBM工藝中,只有部分粉末會(huì)熔化和凝固,為節(jié)省成本,合理利用資源,對(duì)于用過的且符合特定化學(xué)成分的Ti-6Al-4V粉末需要進(jìn)行篩分、回收和重復(fù)利用。為進(jìn)一步研究Ti-6Al-4V粉末在重復(fù)使用過程中表面局部位置形貌和化學(xué)變化,本案例對(duì)多次回收的粉末做了詳盡的AES(PHI700)和XPS(PHI5000VersaP...
帶隙(BandGap),亦被稱為禁帶寬度,是半導(dǎo)體材料的重要參數(shù)之一。它不僅揭示了價(jià)電子被束縛的緊密程度,還是衡量半導(dǎo)體光學(xué)性能*與否的重要指標(biāo)。此外,帶隙決定了激發(fā)該半導(dǎo)體所必須的較小能量閾值。在光電轉(zhuǎn)換器件,如太陽(yáng)能電池和發(fā)光二極管等領(lǐng)域,帶隙的測(cè)量對(duì)深入理解半導(dǎo)體的電學(xué)和光學(xué)特性,以及探索其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,具有不可替代的物理和現(xiàn)實(shí)意義。過去,科研人員主要通過循環(huán)伏安法或結(jié)合UPS與光學(xué)吸收法來測(cè)量帶隙和能級(jí)排列。然而,隨著反光電子能譜技術(shù)(InversePhotoemis...
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