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同步辐射: 无机材料应用进展

2021-08-30 14:48     来源:无机材料学报JIM     同步辐射光源X射线

β-CsPbI3的同步辐射X射线衍射图谱

同步辐射是环形加速器中做循环运动的高速电子在经过弯转磁铁时,沿电子轨道切线方向发射的电磁辐射。作为一类平台型科技基础设施,同步辐射光源对无机材料的研究和发展起到了重要的支撑作用。同步辐射实验技术已成为现代科学技术不可或缺的研究手段,无机材料研究是同步辐射技术的主要应用领域之一。


原位SAXS技术研究悬浮的外加电场诱导的Na2Ti3O7纳米纤维的取向行为

相对于用于材料研究的常规光源来说,同步辐射技术研究无机材料有以下优势:1)获取的数据质量更高;2)空间分辨和时间分辨的能力更强;3)原位和材料服役环境更易模拟;4)多尺度、多方面、多种类的结构信息同步获取;5)探测新的结构特性更有可能。同步辐射实验技术助力无机材料领域中的一些关键科学问题的解决,极大地推动了无机材料的研究进展。

中国科学院高能物理研究所吴忠华研究员和刘云鹏博士简要介绍了同步辐射光源的现状以及国内现有三个同步辐射装置:北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility, BSRF)、上海同步辐射装置(Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF)和国家同步辐射实验室(National Synchrotron Radiation Laboratory, NSRL)。其次,从X射线衍射、散射、谱学、成像四个方面,列举了同步辐射技术在无机材料研究中的应用实例。最后,对同步辐射光源和结构表征技术,及其在无机材料中的应用进行了总结与展望。


1cFe-Pt/SiO2催化剂的原位XAFS图谱及其催化机理示意图

本文亮点


ARPES揭示p-SnSe的电子结构

1. 梳理归纳了同步辐射的基本概念、国内同步辐射装置的现状、未来同步辐射光源及其实验技术的发展;


X射线成像技术解析LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2球形颗粒三维元素分布

2. 从衍射、散射、谱学、成像四大方面系统深入地阐明了同步辐射技术在无机材料研究中的重要支撑作用。


高能同步辐射光源(HEPS)效果图

同行评议

同步辐射技术广泛应用于物理、化学、材料、生物等多种领域,尤其是在无机材料表征和分析中发挥着极其重要的作用。本文首先介绍了国内同步辐射装置相关实验线站及其主要功能;接下来就同步辐射技术在无机材料研究中的应用进行了系统、全面的介绍;最后对同步辐射技术的未来进行了很好的展望,从科学研究发展需求的角度提出了同步辐射技术的发展方向。本论文不仅综述全面,并且紧扣科学前沿。论文层次清晰,书写规范。相信本论文对于从事无机材料、同步辐射及其他相关领域研究的人员都具有非常重要的价值。

原文链接:http://www.jim.org.cn/CN/10.15541/jim20200703



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