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10、子工业学院学报 20 00 焦 目前在微结构分析方面， 原子、亚原子及原子簇的研究是材料微观分析 发展的一个显著特点和方向。对原子结构及亚原子结构的了解与分析是材料设计中一个重要的、 不可缺少的方面，高分辨率原子显微镜、场离子显微镜以及各种电子、离子谱已用于原子、亚原子结构的分析， 在该过程中值得一提的是 计算机辅助分析（A ） C A已成为一个重要的分析手段。在结构及物理化学特 征的基础上提出一定的模型，然后根据该模型得到一些物理特征的推论和结果，将这些理论结果再与实验结果相比较，从而更正确地了解和推测相应的结构，这一方法已在许多场合下运用，并取得了明显的效果。比如有关于 G A a s能级
11、的计算，超导体中费米面附近电子态密度的计算与测量等。原子簇尺寸 量级的微结构对材料性能有重要的影响，目前的超微粒子的研究、超晶格的研究都属于这一范围。更广义的来讲，诸如电子陶瓷中颗粒的研究也应属于这一范围，假若把每个颗粒分成一个或几个小晶粒的话。这种几埃几百埃范围的微结构是微观量子效应与宏观物理特性联系的桥梁。过去在理论上对这一内容过去 认识不够，在 理论方法和分析技术上也缺少有力的手段 ，还是一个很薄弱的环节。即使目前在这方面工作的重要性虽已被大家所认识，但真正有价值的工作还是很少。例如在19 9 1年被评为明星分子” C 0的6具有非 线性 光学、医学、润滑、超导等诸多方面的应用，为固体物
12、理、有机化学的研究 开拓了一个新的领域。CO 6以及以后出现的0掺杂的CO 、 6和纳米碳管，也是材料、结构分析相辅相承的一个代表例子和发展方向。超品格作为一种人工品格，在调制周期上也是几埃几十埃量级，是典型的宏观与微观结合 的桥 梁，然而对它的理论研究却要经常于微观结构分析的结果。对于半导体超品格来讲，界面在外延过程 中 产生的微缺陷的形式、 数量都会影响到它 的特性，这是单纯的计算所无法预知的。磁性超晶格中的磁性耦合在很大程度上取决于界面的情况， 界面处几个原子层厚度的原子结构与原子状态，这些都为微观分析提出了更高的要求，同时也成为微观分析仪器和理论的发展方 向。块状Y C B D超导材料
13、的临界 电流 密度、临界磁场和临界温度都是材料结构 的敏感参数，与材料中的李晶、孚晶晶界、位错类型及密度、掺杂及分布有 直接的关系，并在此基础上提出了各种理论。作为材料微观分析本身来讲，从前面的叙述中可 以看到与材料的发展是密不可分的，其发展趋势是 材料、 分析、工艺与理论一体化，作为其材料微观分析这一学科， 发展前沿可以归于以 下几个方面：（）1综合性。几位分析方法同时进行，不能用单一种方法来确定某一结构或成分。对于新材料更是如此，B D超导体是自18 YC 9 6年发现以来，经过各国科学家用 X-R y a衍射、中子衍射、电子衍射等各 种方法才确定了钙钛矿型氧缺位畸变结构。（）2材料微观分
14、析与材料工艺密不可分。 1二者的发展相辅相承；）2材料科学工作者同时为材料分析专家，）分析和材料制作合二为一；3材料本身持完整性直接影响到微观分析的结果，）有时材料本身的复杂性使得微观分析无法进行，研究物性时单相材料成为微观分析追求 的目标。 （）3高难度性。微区、 微量的分析越来 越多，也愈重要。这极大地增加了分析的难度。（）4高空间、时间分辨率。 （）5分析仪器与理论计算、尤其是计算机相结合， 并且数据处理向自 动化方向发展，在操作上也向微机控制方向发展。（）6微观分析与材料设计、理论计算一体化。（）7几十埃数量级的微粒、超晶格及其它调制结构、品界等受到极大的重视。上述只是一点窥见,材料微观分析的发展与方向是很难用几句话、几篇文章论述清楚的,敬请各位专家指正和补充。维普资讯 第 3期秦会斌:材料微观结构及分析技术的进展参考文献r KAM adevy J ? RV9 7 6 ()南京化工学院,2 3清华大学，华南工学院合编.陶瓷材料研究方法M北京：中国建筑工业出版业8,02010si a ecotcuei ewebmpCSCmete A n Is，T.Q假食“H,苔WF4 *!，$