新開發(fā)的納米溫度計可在透射電子顯微鏡中實現(xiàn)實時溫度檢測

UNIST 化學系 Oh-Hoon Kwon 教授及其研究團隊開發(fā)了一種在透射電子顯微鏡 (TEM) 內測量納米尺寸樣品溫度的方法。

這項創(chuàng)新技術利用基于陰極發(fā)光 (CL) 光譜的納米溫度計，為分析精細樣品的熱力學性質和推進高科技材料的開發(fā)開辟了新的可能性。

透射電子顯微鏡可以讓研究人員通過將短波長電子束傳輸穿過樣品來以數(shù)十萬倍的放大倍數(shù)觀察樣品。通過陰極射線發(fā)射光譜法檢測樣品發(fā)出的光，研究人員可以在納米尺度上精細分析樣品的物理和光學特性。

新開發(fā)的納米溫度計依賴于銪離子(Eu3+)特定陰極射線發(fā)射帶隨溫度變化的強度變化。通過合成氧化釓 (Gd2O3) 中摻雜銪離子的納米顆粒，研究小組確保電子束造成的損害最小，從而能夠進行長期實驗。

通過動態(tài)分析，研究小組證實，銪離子發(fā)光帶的強度比是溫度的可靠指標，使用尺寸約為100納米的納米溫度計顆粒，測量誤差約為4℃，令人印象深刻。該方法的精度是傳統(tǒng) TEM 溫度測量技術的兩倍以上，并顯著提高了空間分辨率。

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