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原位電鏡領(lǐng)域的技術(shù)先鋒

來源: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

 

公司簡介

CHIPNOVA(超新芯)是早期原位芯片技術(shù)開發(fā)研究者、國家高層次引進人才創(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)應用服務于民用領(lǐng)域。CHIPNOVA擁有MEMS芯片制造和原位電鏡方面的資深團隊,10余年來產(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、生物等領(lǐng)域廣泛應用,相關(guān)成果發(fā)表在Science、Nature子刊等SCI期刊上,服務包括北大、浙大等眾多高校和科研單位,推動了相關(guān)領(lǐng)域的科技進步。

 

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))是在原位樣品臺內(nèi)部構(gòu)建小型的液體環(huán)境芯片實驗室,在液體環(huán)境內(nèi)對材料進行原子分辨高時空精度分析。根據(jù)客戶需求,結(jié)合MEMS微加工工藝,內(nèi)置加熱模塊、光學模塊和電學模塊,結(jié)合透射電鏡成像系統(tǒng),實現(xiàn)對單個納米材料在熱、光、電外場刺激條件下的形貌結(jié)構(gòu)、化學組分、元素價態(tài)的原位動態(tài)觀測,極大擴展了透射電鏡的功能與應用領(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))可在透射電鏡中實現(xiàn)液體樣品的電化學反應/加熱過程/光學反應過程的實時動態(tài)高分辨成像。

 

 

 

 

 

 

 

應用案例:

 

 

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  流體流動及擴散對晶體生長形貌影響觀察

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)境氛圍對納米團簇演變過程影響

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))針對快速變溫過程原位高分辨研究需求構(gòu)建的原位觀察平臺,根據(jù)客戶需求結(jié)合MEMS微加工工藝內(nèi)置加熱模塊、電學模塊和光學模塊,通過對樣品的外場控制完成熱學、電學及光學性質(zhì)的研究。

ChipNova Volcano Series In-Situ Holders(透射電鏡雙傾光熱電原位系統(tǒng)),同時涵蓋原位雙傾功能模塊、光學功能模塊、電學功能模塊、加熱功能模塊,可在透射電鏡中實現(xiàn)固體樣品微結(jié)構(gòu)變化的原位表征。在原位雙傾轉(zhuǎn)角功能的基礎上,通過開創(chuàng)性的將光作為外部條件搭載在原位樣品臺系統(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)動的同時,可同時引入光場刺激、電場刺激、熱場刺激,各功能模塊可同時在線工作并且相互獨立,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))

 

 

 

 

應用案例:

應用案例2.jpg

圖13 1300℃恒溫,金屬合金擴散,芯片溫度穩(wěn)定性好,漂移率低

應用案例3.jpg

圖14 室溫-1000℃變溫過程MOF材料碳化研究


 

三、Gravity Series In-Situ Holders(透射電鏡高溫力學原位系統(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(透射電鏡高溫力學原位系統(tǒng))是通過在原位樣品桿內(nèi)置力學測量模塊、三維納米運動模塊、原位加熱芯片,可對材料進行應力及熱場條件下原子分辨高時空分析。通過該系統(tǒng),在透射電鏡中通過納米探針或者原位芯片對樣品進行操縱和拉應力、壓應力測量。并且在測量樣品壓力同時實現(xiàn)對樣品1000℃的加熱,在高溫力學測量的同時,能夠動態(tài)、高分辨地對樣品的晶體結(jié)構(gòu)、組分進行綜合表征。

具備的功能包括:原位壓縮微納試樣進行應力應變曲線監(jiān)測;原位拉伸微納試樣進行應力應變曲線監(jiān)測;具有超高精度和靈敏度的力學參數(shù)和應變量測試能力,能準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,以適用于材料的應力松弛的研究。

 

圖 原位TEM力學樣品桿示意圖.jpg

 

 

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

 

 

 

 

應用案例:


應用案例4.jpg 

圖16/圖17納米碳球壓縮原位力學實驗


鎢納米棒原位壓縮過程.png

圖18 鎢納米棒原位壓縮過程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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