超薄切片技術在無機固體材料領域的應用實例

時間：2016-5-5 閱讀：3778

zui近，中國科學院上海硅酸鹽研究所史迅研究員、許鈁鈁研究員、陳立東研究員與美國密歇根大學Uher教授、美國西北大學Snyder教授合作成功合成了一種既不同于尋常晶粒取向隨機的多晶材料、也不同于無晶界的單晶材料、具有高度取向性的馬賽克晶體熱電材料，從而實現了類似玻璃材料的極低熱導率和晶體材料的優異電輸運性能，其熱電優值zT在1000K時達2.1，遠高于普通多晶材料體系。馬賽克晶體是一種非常特殊的材料狀態，宏觀上看起來是一個高度的單晶，但實際上卻是由很多具有微小角度偏轉的納米尺度小晶體組成。

不同于Cu2S和Cu2Te室溫下異常復雜的晶體結構，Cu2(S, Te)固溶化合物室溫為單相材料，具有高對稱性的六方晶體結構（P63/mmc），與基體Cu2S中溫結構相同（b-Cu2S）。固溶樣品的超薄切片及粉末的TEM觀察均揭示該固溶化合物單個晶粒內部的微觀結構呈現特殊的馬賽克晶體特征：單個晶粒內部是由大小為10-20 nm尺寸的亞晶粒組成（見下圖（c）（d）），這些亞晶取向近乎一致，表現為具有相同的衍射花樣（見下圖（e）），而亞晶粒間存在極其微小角度的偏轉，表現為相同的衍射花樣中不同衍射斑點的亮度存在差異（見下圖（f-i））。