由于人們對(duì)材料結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理認(rèn)識(shí)不足以及對(duì)納米結(jié)晶的控制能力有限，材料的定向合成一直是一個(gè)長(zhǎng)期的挑戰(zhàn)性課題。液體環(huán)境下原位電子顯微鏡技術(shù)的出現(xiàn)，似乎為解決這個(gè)問(wèn)題提供了一個(gè)新的思路。

     中科院過(guò)程所的韓永生研究員團(tuán)隊(duì)巧妙利用澤攸科技（ZepTools）推出的PicoFemto?系列原位SEM液體電化學(xué)樣品臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)銀的晶化過(guò)程進(jìn)行了實(shí)時(shí)研究，觀察到銀結(jié)晶的可逆晶化過(guò)程。為了揭示這種可逆晶化現(xiàn)象，韓永生團(tuán)隊(duì)計(jì)算了電子束輻照產(chǎn)生的自由基。結(jié)果表明，由于自由基的擴(kuò)散和反應(yīng)，自由基在液體池中的濃度是隨時(shí)空發(fā)生波動(dòng)的。電子劑量率對(duì)自由基分布的調(diào)節(jié)導(dǎo)致了不同銀結(jié)構(gòu)的形成，證實(shí)了局部濃度場(chǎng)在材料結(jié)構(gòu)演化中的主要作用。相關(guān)研究成果以《In Situ Investigation of Dynamic Silver Crystallization Driven by Chemical Reaction and Diffusion》為題發(fā)表在權(quán)威國(guó)際期刊《Research》上。

原文鏈接：https://doi.org/10.34133/2020/4370817

圖1 原位實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建。（Research, vol. 2020, 4370817）

      實(shí)驗(yàn)中使用15×15 mm 的原位液體芯片，芯片分為上下兩片，芯片儲(chǔ)液池深度為100 um. 上芯片有一個(gè)0:25×0:25 mm的非晶氮化硅薄膜觀察窗口。用微量吸管將硝酸銀溶液逐滴加入儲(chǔ)液池密封，液體池整體被搭載到澤攸科技（ZepTools）的PicoFemto?系列原位SEM液體電化學(xué)樣品臺(tái)上，一同內(nèi)置到SEM內(nèi)。

圖2 液體環(huán)境下原位觀測(cè)銀的可逆結(jié)晶過(guò)程。（Research, vol. 2020, 4370817）

圖3 實(shí)驗(yàn)中使用的PicoFemto?系列原位SEM液體電化學(xué)樣品臺(tái)

圖4 PicoFemto?系列原位TEM液體電化學(xué)樣品桿