导师序言 纳米尺度上材料局域磁性质的测量一直是一个具有挑战性的难题。传统的磁性测量手段只能给出材料块体的磁性质，分辨率也较低，在一定程度上限制了人们从更小的尺度和更微观的层次去研究材料的磁性质。因此，基于具有高空间分辨能力的设备，发展新的高空间分辨磁性表征技术就十分必要。2006年，奥地利科学家Peter Schattschneider 发明了电子磁手性二向色性（electron magnetic chiral dichroism，EMCD）技术，首次在透射电镜中实现了对磁性材料EMCD信号的测量。2013年，我们研究组提出了占位分辨的EMCD技术，实现了尖晶石结构NiFe2O4中定量磁参数的测量，具有占位分辨、元素分辨和轨道自旋分辨的特点。然而，EMCD技术中仍旧存在一些问题需要解决，比如低的信噪比、衍射几何的对称性和局限性、定量磁参数测量方法的普适性、高空间分辨EMCD技术、EMCD技术本征磁性的测量等。因此，将EMCD技术发展成为一种完善的定量磁性测量技术，并与透射电镜中其他先进的原子结构、电子结构和化学成分等手段协同使用，解决材料中存在的实际问题，具有十分重要的意义。 本书在之前工作的基础上，进一步从基础理论和实验方法两方面，深入研究了EMCD技术中存在的问题，发展和应用了定量EMCD技术。同时，也探索和创新出了本征磁性测量的面内EMCD技术新方法，促进了EMCD技术的发展。学术价值主要体现在三个方面： （1）提出和实现了面内EMCD技术，实现了样品面内本征磁信号的测量，打破了传统EMCD技术单一面外方向磁性测量的局限性。这既是对传统面外EMCD技术的一个创新和突破，也是继占位分辨EMCD技术之后，相比XMCD技术的又一个新优势。面内EMCD技术的工作是原创性的，受到了国内外学者的好评，在博士论文的匿名评审中被认为是世界水平的工作。（2）发展了纳米尺度上EMCD技术定量磁参数测量的一般方法。充分利用了衍射动力学效应，提高了EMCD信号的信噪比，为定量测量奠定了基础。同时，一般方法的建立也打破了原有的占位分辨EMCD技术对晶体结构的依赖性。此外，指出了三束衍射几何的不对称性，并且提出了正带轴的EMCD技术衍射几何。（3）利用发展的理论和方法，定量测量了自旋流器件Y3Fe5O12/Pt 界面铁的磁参数的变化和SrTiO3/La0.7Sr0.3MnO3中锰的磁参数。 最近，利用物镜球差矫正器和色差矫正器，同时结合电子能量损失谱中的纵剖成像方法，我们已经发展出了具有原子层空间分辨能力的EMCD技术，成功地实现了Sr2FeMoO6中不同原子层Fe原子的磁性测量，具有重要的意义。然而，以上EMCD技术的发展都是基于常规电子束，在特定的衍射几何下晶体充当分束器，最终实现手性EMCD信号的探测。近些年来发展的具有轨道角动量的涡旋电子束，结合EMCD技术实现二维原子分辨的磁性测量，也受到了极大的关注。利用涡旋电子束来实现EMCD技术的磁性测量，对于传统EMCD技术既是一个挑战，也是一个进步。目前理论和实验方面的研究都已经取得了很多突破，怎样获得可控的具有特殊性质的电子束，并且在实验上获得高信噪比的能用于定量测量的EMCD信号仍然是一个需要解决的问题。 朱静 清华大学材料学院 2018年6月

• 暂无课件
• 样章下载
• 暂无网络资源

扫描二维码
下载APP了解更多

版权图片链接