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原位電鏡領(lǐng)域的技術(shù)先鋒

來(lái)源:廈門超新芯科技有限公司   2022年10月25日 14:09  

Create World-Leading In-Situ Electron Microscopy Solutions

 

公司簡(jiǎn)介

CHIPNOVA(超新芯)是早期原位芯片技術(shù)開發(fā)研究者、國(guó)家高層次引進(jìn)人才創(chuàng)辦的高科技企業(yè),致力于為客戶提供全面的原位表征方案,并將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用服務(wù)于民用領(lǐng)域。CHIPNOVA擁有MEMS芯片制造和原位電鏡方面的資深團(tuán)隊(duì),10余年來(lái)產(chǎn)品和技術(shù)不斷迭代提升,目前已涉及原位芯片、生化醫(yī)療芯片、集成傳感芯片等。其中原位芯片在材料、催化、能源、環(huán)境、化學(xué)、生物等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,相關(guān)成果發(fā)表在Science、Nature子刊等SCI期刊上,服務(wù)包括北大、浙大等眾多高校和科研單位,推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步。

 

一、Spring Series In-Situ Holders(透射電鏡液體光熱電原位系統(tǒng))

Spring Series In-Situ Holders(透射電鏡液體光熱電原位系統(tǒng))是在原位樣品臺(tái)內(nèi)部構(gòu)建小型的液體環(huán)境芯片實(shí)驗(yàn)室,在液體環(huán)境內(nèi)對(duì)材料進(jìn)行原子分辨高時(shí)空精度分析。根據(jù)客戶需求,結(jié)合MEMS微加工工藝,內(nèi)置加熱模塊、光學(xué)模塊和電學(xué)模塊,結(jié)合透射電鏡成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)納米材料在熱、光、電外場(chǎng)刺激條件下的形貌結(jié)構(gòu)、化學(xué)組分、元素價(jià)態(tài)的原位動(dòng)態(tài)觀測(cè),極大擴(kuò)展了透射電鏡的功能與應(yīng)用領(lǐng)域。

圖1 TEM液體多功能集成樣品桿示意圖.jpg

圖1 Spring Series In-Situ Holders(透射電鏡液體光熱電原位系統(tǒng))示意圖

 

Spring Series In-Situ Holders(透射電鏡液體光熱電原位系統(tǒng))可在透射電鏡中實(shí)現(xiàn)液體樣品的電化學(xué)反應(yīng)/加熱過(guò)程/光學(xué)反應(yīng)過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)高分辨成像。

 

 

 

 

 

 

 

應(yīng)用案例:

 

 

圖片1.png

圖2

Structure and composition analysis of Sn@SnOx nanocrystals synthesized by thermal deposition. a Low- and b high-magnification TEM images and c HAADF-STEM image of the Sn-SnOx core-shell structure and corresponding elemental mapping of Sn (green) and O (red).

Peng, X., Zhu, FC., Jiang, YH. et al. Identification of a quasi-liquid phase at solid–liquid interface.Nat Commun 13,3601 (2022).

 

圖片11.png

圖3

 

The in situ observation of layer growth dynamics of InCl3.3H2O ultrathin nanosheets. Sequential TEM images of A) the nucleate growth of a single layer, C) the enation growth of a single layer, E) the enation growth of two layers, B,D) the corresponding statistics of the length of growth layer in (A,C) as a function of time, and F) statistics of the angle of enation growth layer in (E) as a function of time, respectively.

Zhang J, Jiang Y, Fan Q, et al. Atomic Scale Tracking of Single Layer Oxide Formation: Self‐Peeling and Phase Transition in Solution[J]. Small Methods, 2021, 5(7): 2001234.

 

未標(biāo)題-1.png

圖4

In situ TEM observation of the structural changes of hydrogen evolution active sites under different illumination time.

In situ liquid optics chip: 20 nm silicon nitride.HRTEM images of Cu2O samples with different irradiated time: (a) 1 h, (b) 2 h, (c) 3 h, and schematic diagrams of (d) Cu2O structure change under irradiation.

 

Yu, et al., Appl. Catal., B 284 (2021) 119743.

 

 

 


 

圖5/圖6  流體流動(dòng)及擴(kuò)散對(duì)晶體生長(zhǎng)形貌影響觀察

Efficient CO2 reduction MOFs derivatives transformation mechanism revealed by in-situ liquid phase TEM[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2022, 307: 121164.



圖7/圖8 光照下環(huán)境氛圍對(duì)納米團(tuán)簇演變過(guò)程影響

Visualizing light-induced dynamic structural transformations of Au clusters-based photocatalyst via in situ TEM[J]. Nano Research, 2021, 14(8): 2805-2809.


 

 

圖片33.png

圖9

 

In situ atomic resolution HRTEM observation on the behaviors of sulfobetaine molecules at the solid-liquid interface under external electric field and the formation of the waterproof layer around the negative electrode surface.

Controlling Interfacial Structural Evolution in Aqueous Electrolyte via Anti-Electrolytic Zwitterionic Waterproofing. Adv. Funct. Mater. 2022, 2207140.  

DOI: 10.1002/adfm.202207140

圖10/ 圖11

HAADF-STEM images and EDS mapping of the porous carbon electrodes with different charging conditions. and the HRTEM images showing the self-aggregation of sulfobetaine in the bulk liquid phase.

Controlling Interfacial Structural Evolution in Aqueous Electrolyte via Anti-Electrolytic Zwitterionic Waterproofing. Adv. Funct. Mater. 2022, 2207140.  

DOI: 10.1002/adfm.202207140


 

 

二、Volcano Series In-Situ Holders(透射電鏡雙傾光熱電原位系統(tǒng))

Volcano Series In-Situ Holders(透射電鏡雙傾光熱電原位系統(tǒng))針對(duì)快速變溫過(guò)程原位高分辨研究需求構(gòu)建的原位觀察平臺(tái),根據(jù)客戶需求結(jié)合MEMS微加工工藝內(nèi)置加熱模塊、電學(xué)模塊和光學(xué)模塊,通過(guò)對(duì)樣品的外場(chǎng)控制完成熱學(xué)、電學(xué)及光學(xué)性質(zhì)的研究。

ChipNova Volcano Series In-Situ Holders(透射電鏡雙傾光熱電原位系統(tǒng)),同時(shí)涵蓋原位雙傾功能模塊、光學(xué)功能模塊、電學(xué)功能模塊、加熱功能模塊,可在透射電鏡中實(shí)現(xiàn)固體樣品微結(jié)構(gòu)變化的原位表征。在原位雙傾轉(zhuǎn)角功能的基礎(chǔ)上,通過(guò)開創(chuàng)性的將光作為外部條件搭載在原位樣品臺(tái)系統(tǒng)上,結(jié)合MEMS微納加工制作的超低飄移微區(qū)加熱芯片,實(shí)現(xiàn)全新的雙傾-光-電-熱四功能耦合,在操作α/β角度轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),可同時(shí)引入光場(chǎng)刺激、電場(chǎng)刺激、熱場(chǎng)刺激,各功能模塊可同時(shí)在線工作并且相互獨(dú)立,互不干擾。

圖 TEM多功能雙傾樣品桿示意圖.jpg

 

 

圖12 Volcano Series In-Situ Holders(透射電鏡雙傾光熱電原位系統(tǒng))

 

 

 

 

應(yīng)用案例:

應(yīng)用案例2.jpg

圖13 1300℃恒溫,金屬合金擴(kuò)散,芯片溫度穩(wěn)定性好,漂移率低

應(yīng)用案例3.jpg

圖14 室溫-1000℃變溫過(guò)程MOF材料碳化研究


 

三、Gravity Series In-Situ Holders(透射電鏡高溫力學(xué)原位系統(tǒng))

廈門超新芯科技有限公司所研發(fā)生產(chǎn)的Gravity Series In-Situ Holders(透射電鏡高溫力學(xué)原位系統(tǒng))是通過(guò)在原位樣品桿內(nèi)置力學(xué)測(cè)量模塊、三維納米運(yùn)動(dòng)模塊、原位加熱芯片,可對(duì)材料進(jìn)行應(yīng)力及熱場(chǎng)條件下原子分辨高時(shí)空分析。通過(guò)該系統(tǒng),在透射電鏡中通過(guò)納米探針或者原位芯片對(duì)樣品進(jìn)行操縱和拉應(yīng)力、壓應(yīng)力測(cè)量。并且在測(cè)量樣品壓力同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品1000℃的加熱,在高溫力學(xué)測(cè)量的同時(shí),能夠動(dòng)態(tài)、高分辨地對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)、組分進(jìn)行綜合表征。

具備的功能包括:原位壓縮微納試樣進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線監(jiān)測(cè);原位拉伸微納試樣進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線監(jiān)測(cè);具有超高精度和靈敏度的力學(xué)參數(shù)和應(yīng)變量測(cè)試能力,能準(zhǔn)確得到定量的載荷和位移的數(shù)據(jù),且具有*的穩(wěn)定性。特色功能:恒定載荷控制功能,以適用于材料的蠕變特性研究;恒定位移控制功能,以適用于材料的應(yīng)力松弛的研究。

 

圖 原位TEM力學(xué)樣品桿示意圖.jpg

 

 

圖15  Gravity Series In-Situ Holders(透射電鏡高溫力學(xué)原位系統(tǒng))示意圖

 

 

 

 

應(yīng)用案例:


應(yīng)用案例4.jpg 

圖16/圖17納米碳球壓縮原位力學(xué)實(shí)驗(yàn)


鎢納米棒原位壓縮過(guò)程.png

圖18 鎢納米棒原位壓縮過(guò)程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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