超薄切片技術(shù)在無機(jī)固體材料領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例

時間：2016-5-5 閱讀：3692

zui近，中國科學(xué)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(xué)Uher教授、美國西北大學(xué)Snyder教授合作成功合成了一種既不同于尋常晶粒取向隨機(jī)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(shí)現(xiàn)了類似玻璃材料的極低熱導(dǎo)率和晶體材料的優(yōu)異電輸運(yùn)性能，其熱電優(yōu)值zT在1000K時達(dá)2.1，遠(yuǎn)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(tài)，宏觀上看起來是一個高度的單晶，但實(shí)際上卻是由很多具有微小角度偏轉(zhuǎn)的納米尺度小晶體組成。

不同于Cu2S和Cu2Te室溫下異常復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)（P63/mmc），與基體Cu2S中溫結(jié)構(gòu)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(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)特殊的馬賽克晶體特征：單個晶粒內(nèi)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(xiàn)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(zhuǎn)，表現(xiàn)為相同的衍射花樣中不同衍射斑點(diǎn)的亮度存在差異（見下圖（f-i））。