电子中子为什么带电,中子电子质子带电

图14 低倍下芯片的截面图，以及EELS获得的元素分布伪彩图^[14]

图15 由EELS电子能量损失谱获得的SrTiO3/LaMnO3界面原子级元素分布伪彩图。绿色为Ti元素，蓝色为Mn元素，紫色为La元素，红色为Sr元素^[14]

球差矫正的透射电子显微镜技术

2016年，通过球差矫正的透射电子显微镜（Cs-corrected TEM），在(SrTiO₃)₁₀/(PbTiO₃)₁₀超晶格结构的原子级分辨照片中观察到非常新颖的螺旋-反螺旋畴^[15]。通过对材料微观结构观测，在自旋、电荷、轨道、晶格等层级发现新奇的相结构和物理现象，将为新型计算机存储、量子计算、能量存储提供新动力。见图16。

图16 2016年 透过球差矫正的透射电子显微镜（Cs-corrected TEM），在(SrTiO₃)₁₀/(PbTiO₃)₁₀超晶格结构的原子级分辨照片中观察到非常新颖的螺旋-反螺旋畴^[15]

锂离子电池的容量不断提高，推动了新能源电动汽车、便携式电子设备在生活中广泛应用。我国锂离子动力电池研究与制造已处于世界先进水平。2011年，通过Cs-corrected TEM在LiFePO₄单晶纳米线中观察到阶梯脱锂现象。见图17：a. 初始LiFePO₄原子结构，b. 完全充满的全脱锂FePO₄原子结构，c. 半充满的半脱锂的Li_0.5FePO₄原子结构[16]。通过直接观察到微观结构的变化，解决了前人提出的各种微观反应机制的争论，让人们了解锂电池中最基本的反应过程，推动锂电池的深入研究。

图17 LiFePO₄单晶纳米线中的阶梯脱锂现象：a. 初始LiFePO₄原子结构，b. 完全充满的全脱锂FePO₄原子结构，c. 半充满的半脱锂的Li_0.5FePO₄原子结构^[16]

扫描电子显微镜（SEM）技术

扫描电子显微镜（SEM）既可以收集二次电子(SE)信号，也可以收集背散射电子（BS）信号。

二次电子是被入射电子轰击出的原子的核外电子，其主要特点是：

(1)能量小于 50 eV ，在固体样品中的平均自由程只有10～100 nm，在这样浅的表层里，入射电子与样品原子只发出有限次数的散射，因此基本上不向侧向扩散；(2)二次电子的产额强烈依赖于入射束与试样表面法线间的夹角，夹角大的面发射的二次电子多。 因此二次电子像主要是反映样品表面10 nm左右的形貌特征，像的衬度是形貌衬度。

背散射电子是由样品反射出来的入射电子，其主要特点是：(1)能量高，从50 eV到接近入射电子的能量，穿透能力比二次电子强得多，可从样品中较深的区域逸出(微米级)，在这样的深度范围，入射电子已有相当宽的侧向扩展，因此在样品中产生的范围大； (2) 被散射电子发射系数η 随原子序数Z的增大而增加，因此背散射电子主要反映样品表面的成分特征，但分辨率较低。

01 二次电子成像术

二次电子(SE)信号可以观测样品表面丰富的微结构和形貌细节。图18 美国CDC公布的SARS-CoV-2病毒SEM照片^[17]。为人们认识和了解这种病毒提供了科学数据。