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我和原位的故事(東南大學(xué) 孫立濤教授)
原位技術(shù)自1933第一臺(tái)電子顯微鏡的誕生之日起的第三年就開(kāi)始被科學(xué)家們所應(yīng)用，但是受制于材料和加工工藝的限制長(zhǎng)期以來(lái)發(fā)展緩慢，直至最近5年獲得了飛速發(fā)展。當(dāng)電子顯微鏡本身精度已經(jīng)到達(dá)一定極限，原位通過(guò)過(guò)程觀測(cè)給所有研究帶來(lái)了新的可能。
我國(guó)各學(xué)科的科學(xué)家實(shí)際上，在原位技術(shù)的應(yīng)用上不落后于國(guó)際同行，讓我們來(lái)聽(tīng)聽(tīng)他們和原位的故事吧。
引發(fā)我對(duì)原位的探索是02-05年博士研究時(shí)進(jìn)行碳納米管的粒子輻照實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)在加速器上做實(shí)驗(yàn)之后需用電鏡觀測(cè)其結(jié)構(gòu)變化，但只能看到開(kāi)始和結(jié)果的圖像，并不了解其中發(fā)生了什么?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)很重要的是知道為什么。
通過(guò)調(diào)研我了解到德國(guó)的Florian Banhart教授很早就開(kāi)始了納米材料的電子輻照的原位研究，可以實(shí)現(xiàn)輻照實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的原子尺度實(shí)時(shí)觀測(cè)。于是05年畢業(yè)后我直接申請(qǐng)去了Florian Banhart教授所在的德國(guó)美茵茲大學(xué)進(jìn)行研究。
起先的原位實(shí)驗(yàn)只能實(shí)現(xiàn)樣品的加熱+電子輻照。近幾年原位技術(shù)得到了飛速發(fā)展。材料的制備、加工、性能測(cè)試、器件構(gòu)建等都可以在原位實(shí)時(shí)原子尺度下完成，不同材料在熱、電、力、光作用下的結(jié)構(gòu)演變過(guò)程可被實(shí)時(shí)同步記錄。
2008年我選擇回國(guó)，并于東南大學(xué)開(kāi)始打造微縮的 Nanolab Inside TEM，作為一輩子的研究使命 。
近年來(lái)孫教授致力于原位技術(shù)的推廣，他開(kāi)創(chuàng)了電鏡協(xié)會(huì)的原位分會(huì)場(chǎng)，并不遺余力的幫助原位的精英社群的發(fā)展。
孫教授堅(jiān)信原位未來(lái)的發(fā)展會(huì)更好。納米材料原位尺度的研究同時(shí)可以把跨尺度的研究結(jié)合起來(lái)。例如CT 斷層宏觀的結(jié)合微米尺度、納米尺度的原位觀測(cè)。原位甚至將實(shí)現(xiàn)三維空間的觀測(cè)、結(jié)構(gòu)以及成分的分析。