Impact of Electron and Scanning Probe Microscopy on Materials Research

موسسه مطالعات پیشرفته فرصتی را برای محققان دانشگاه‌ها، صنعت و آزمایشگاه‌های ملی و بین‌المللی، از رشته‌های علوم مواد، فیزیک، شیمی و مهندسی فراهم کرد تا در ارزیابی تأثیر میکروسکوپ الکترونی و کاوشگر روبشی بر روی پیشرفت‌های پیشرفته، با یکدیگر ملاقات کنند. تحقیق مواد از آنجایی که این محققان به طور سنتی به رویکردهای مختلف، به دلیل پیشینه علمی متفاوتشان، برای حل مسائل مواد پیشرفته تکیه می‌کردند، ارائه‌ها و بحث در جلسات مؤسسه در ابتدا به توسعه مجموعه‌ای از مفاهیم اساسی درک شده متقابل اختصاص داشت که ذاتاً با تکنیک‌های مختلف مشخص‌سازی توسط میکروسکوپ مرتبط بود. و طیف سنجی اهمیت ویژه ای به طیف سنجی اتلاف انرژی الکترونی (EELS)، میکروسکوپ پروب روبشی (SPM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی و انتقال با وضوح بالا (HRTEM، HRSTEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی محیطی (ESEM) داده شد. مشخص شد که ساختار الکترونیکی که مستقیماً از تجزیه و تحلیل EELS و همچنین از موقعیت‌های اتمی در HRTEM یا STEM میدان تاریک حلقوی بالا به دست می‌آید، می‌تواند برای درک رفتار ماکروسکوپی مواد استفاده شود. با این حال، تاکید بر تجزیه و تحلیل ساختار نوار الکترونیکی مرزهای دانه بود که برای درک مقادیر ماکروسکوپی مانند استحکام، انسجام، پلاستیسیته و غیره اساسی است.

The Advanced Study Institute provided an opportunity for researchers in universities, industry and National and International Laboratories, from the disciplines ofmaterials science, physics, chemistry and engineering to meet together in an assessment of the impact of electron and scanning probe microscopy on advanced material research. Since these researchers have traditionally relied upon different approaches, due to their different scientific background, to advanced materials problem solving, presentations and discussion within the Institute sessions were initially devoted to developing a set ofmutually understood basic concepts, inherently related to different techniques ofcharacterization by microscopy and spectroscopy. Particular importance was placed on Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS), Scanning Probe Microscopy (SPM), High Resolution Transmission and Scanning Electron Microscopy (HRTEM, HRSTEM) and Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM). It was recognized that the electronic structure derived directly from EELS analysis as well as from atomic positions in HRTEM or High Angle Annular Dark Field STEM can be used to understand the macroscopic behaviour of materials. The emphasis, however, was upon the analysis of the electronic band structure of grain boundaries, fundamental for the understanding of macroscopic quantities such as strength, cohesion, plasticity, etc.