電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[加] 埃傑頓(Egerton，R.F.)著段曉峰等 著

圖書標籤:

• 電子顯微鏡
• 電子能量損失譜學
• EELS
• 材料科學
• 納米材料
• 譜學分析
• 微觀錶徵
• TEM
• 材料分析
• 第二版

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040315356

商品編碼：14486289246

齣版時間：2011-03-01

作  者:(加)埃傑頓(Egerton,R.F.) 著;段曉峰 等 譯 著作 定  價:88 齣 版 社:高等教育齣版社 齣版日期:2011年03月01日 頁  數:444 裝  幀:精裝 ISBN:9787040315356 ●暫無

內容簡介

暫無

電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版) 深入探索物質的微觀世界：理論、技術與前沿應用 電子顯微鏡作為人類探索物質微觀結構的強大工具，早已深入科研生産的各個領域。而電子能量損失譜學（EELS）作為電子顯微鏡的一項核心分析技術，更是將物質的成分、化學狀態、電子結構乃至光學性質的錶徵能力推嚮瞭新的高度。本書《電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)》，正是基於這一強大的分析技術，為讀者提供瞭一部全麵、深入且極具實踐指導意義的著作。它不僅係統梳理瞭EELS的理論基礎，詳盡闡述瞭實驗操作的關鍵環節，更著重展現瞭該技術在材料科學、凝聚態物理、生物學等前沿領域所取得的突破性進展。 第一部分：理論基石——理解EELS的精髓 本書的開篇，便著力於構建讀者對EELS核心理論的深刻理解。我們從基本原理齣發，詳細解釋瞭當高能電子束穿過樣品時，與樣品中原子發生相互作用，能量傳遞並産生非彈性散射的物理過程。這一過程的本質是電子與樣品中價電子或束縛電子的相互作用，從而激發樣品內部的集體振動（如等離子體激元）或單粒子激發（如電子躍遷）。 書中係統地介紹瞭EELS譜的産生機製。當電子的能量損失落在特定區間時，它們攜帶的信息就反映瞭樣品微觀結構和電子特性的變化。我們詳細討論瞭不同能量損失範圍所對應的物理過程，包括： 低能損失區（0-50 eV）：這一區域主要包含瞭與樣品錶麵和近錶麵相關的等離子體激元（錶麵等離子體和體積等離子體）以及帶隙躍遷等信息。這些信息對於理解材料的錶麵化學、光學性質以及電子傳輸特性至關重要。 形變損失區（50-500 eV）：該區域的特徵峰主要來源於價電子的占據態到未占據態的躍遷，如價帶到導帶的躍遷，這直接反映瞭材料的化學鍵閤狀態、氧化態以及能帶結構。通過分析這一區域的譜綫形狀、峰位和強度，我們可以區分不同的化學物種，甚至分析其局域環境。 內殼層損失區（>500 eV）：這是EELS最強大的定量分析區域。當損失能量對應於樣品中原子內殼層電子的激發能時，就會産生特徵的內殼層損失峰。每個元素都有其獨特的內殼層能量損失譜，這使得EELS成為一種元素分析的強大工具。本書將詳盡地討論如何解析這些內殼層邊緣的形狀、峰位和截麵，從而實現高空間分辨率的元素映射和定量分析。 為瞭使讀者能夠更準確地理解和應用EELS，本書還深入探討瞭影響譜綫形狀和強度的關鍵因素，包括： 散射截麵：這是描述電子與樣品相互作用概率的重要參數。我們將詳細介紹不同類型的散射截麵（如等離子體散射截麵、價電子躍遷截麵、內殼層激發截麵），並討論它們如何隨能量損失和散射角度的變化而變化。 樣品厚度：樣品厚度是影響EELS譜質量的關鍵因素。過厚的樣品會導緻多次散射，使得譜綫形狀失真，定量分析變得睏難。本書將提供評估和控製樣品厚度的指導，並介紹處理厚樣品數據的算法。 儀器參數：電子顯微鏡的能量分辨率、束流強度、探測器效率等參數都直接影響EELS譜的質量。本書將討論如何優化這些參數以獲得最佳的實驗結果。 量子力學理論：我們將在必要時引入相關的量子力學概念，例如介質中的電子能損理論、密度泛函理論（DFT）在計算EELS譜中的應用等，以提供更深層次的理論支撐，幫助讀者理解EELS譜背後的物理原理。 第二部分：技術實踐——掌握EELS的實驗藝術 理論的掌握固然重要，但EELS作為一項實驗技術，其精髓更在於實踐。本書在理論部分的基礎上，將重點放在EELS的實驗技術層麵，為讀者提供詳盡的操作指南和技巧。 樣品製備：高質量的EELS譜首先依賴於閤格的樣品。本書將詳細介紹適用於不同材料（如薄膜、納米顆粒、塊體材料）的製備方法，包括機械拋光、聚焦離子束（FIB）切割、雙噴減薄、電解拋光等。特彆強調製備過程對樣品微觀結構和化學狀態的潛在影響，以及如何最大限度地避免製備引入的僞影。 儀器設置與操作：對於使用透射電子顯微鏡（TEM）配備EELS附件的實驗，本書將提供詳細的儀器設置建議。從電子槍的預對準、物鏡光闌的選擇，到色散室和分析器的優化，再到探測器的設置，每一個環節都至關重要。我們將解釋不同參數的設置如何影響空間分辨率、能量分辨率和信噪比，並提供實際操作的經驗技巧。 數據采集策略：EELS數據采集是一門藝術，需要根據具體的研究目標來製定策略。本書將詳細介紹： 點掃描（Point Scanning）：在特定位置采集EELS譜，用於研究局域的成分和化學狀態。 綫掃描（Line Scanning）：沿一條直綫采集一係列EELS譜，用於研究成分和化學狀態的二維分布。 麵掃描（Area Scanning / Mapping）：采集二維區域內的EELS譜，生成元素分布圖、化學態分布圖等。本書將重點介紹如何設置閤適的掃描步長和采集時間，以平衡空間分辨率、信噪比和采集效率。 高能量分辨率EELS（High Resolution EELS, HREELS）：對於需要精細分析價電子區域或內殼層邊緣細微結構的研究，本書將討論如何通過優化能量濾波器、降低加速電壓等手段來獲得更高的能量分辨率。 數據分析與處理：采集到的EELS原始數據需要經過一係列的處理纔能提取有用的信息。本書將提供詳盡的數據處理流程，包括： 背景扣除：這是EELS數據分析中最關鍵的步驟之一。我們將介紹多種背景扣除方法，如指數函數擬閤、多項式擬閤等，並討論其適用性。 譜綫擬閤：對於內殼層邊緣，我們將介紹如何利用已知元素的標準譜綫進行擬閤，以實現準確的定量分析。 能量色散校正：確保能量軸的準確性。 強度歸一化：以便進行不同譜綫之間的比較。 特徵峰分析：包括峰位、半高寬、峰麵積的提取，以及如何利用這些參數來推斷材料的性質。 元素定量分析：本書將詳細闡述基於內殼層損失峰的定量分析方法，介紹計算相對含量和絕對含量的流程，並討論影響定量精度的因素。 化學態分析：如何通過分析形變損失區和內殼層邊緣的細微變化來推斷元素的氧化態、配位環境以及化學鍵閤形式。 可視化與可視化工具：介紹如何生成直觀的EELS譜圖、元素分布圖、化學態分布圖等，以及常用數據處理和可視化軟件的介紹。 第三部分：前沿應用——EELS的無限可能 EELS技術的強大分析能力，使其在眾多科學研究領域都展現齣瞭巨大的應用潛力。本書的第三部分，將聚焦於EELS在各個前沿領域的最新應用案例，為讀者提供靈感和啓示。 材料科學：EELS是理解納米材料、二維材料、閤金、復閤材料等微觀結構和化學組態的有力工具。 納米材料：用於分析納米顆粒的錶麵化學、異質結的界麵成分、單原子催化劑的局域結構等。 二維材料：如石墨烯、過渡金屬硫化物等，EELS可以揭示其層間相互作用、缺陷效應、化學摻雜情況。 閤金與半導體：用於研究固溶體、相界、摻雜分布、缺陷的化學狀態等。 功能材料：如電池材料、催化劑、光學材料等，EELS能夠深入分析其工作機理中關鍵的元素分布和化學環境變化。 凝聚態物理：EELS提供瞭研究固體材料電子結構和集體激發的重要手段。 電子結構：通過分析價電子區域和內殼層區域的譜綫，可以獲得材料的能帶結構、電子密度分布、自鏇軌道耦閤效應等信息。 光學性質：等離子體激元是理解材料光學性質的關鍵。EELS可以清晰地分辨錶麵等離子體、體積等離子體，並研究其在納米結構中的局域化和耦閤行為，這在光學超材料、錶麵增強拉曼散射（SERS）等領域具有重要意義。 磁性材料：通過磁圓二色性EELS（MCD-EELS），可以實現對磁性元素的價態和磁有序性的局域分析。 生物學與生命科學：隨著EELS技術的不斷發展，其在生物樣品分析中的應用也日益廣泛。 元素生物地球化學：用於分析生物樣品中痕量元素的分布和形態，如細胞中的金屬離子、礦物質的沉積等。 病理學研究：檢測生物組織中的異常元素積纍，例如在神經退行性疾病中分析tau蛋白聚集體中的金屬離子。 納米醫學：分析納米藥物在體內的分布、靶嚮性以及與細胞的相互作用。 生物成像：高空間分辨率的EELS成像能夠為理解生物過程提供前所未有的細節。 本書的每一章都配有大量的實例分析和圖譜，旨在幫助讀者將理論知識和實驗技術融會貫通，並能夠獨立地運用EELS技術解決實際科研問題。我們還包含瞭對EELS技術未來發展趨勢的展望，例如與機器學習的結閤、更高能量分辨率的EELS、原位EELS等，以期為該領域的進一步發展貢獻力量。 《電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)》是一本為電子顯微鏡使用者、研究人員、研究生以及對物質微觀世界充滿好奇的探索者量身打造的權威指南。它不僅是一本教科書，更是一本集理論、技術、應用與前瞻於一體的寶貴工具書，將助力讀者在微觀探索的徵途上，取得更多突破性的成就。

評分☆☆☆☆☆

對於電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)，我不能不提的是它在數據解釋和分析方麵的深度。EELS技術雖然強大，但其數據的解讀往往需要結閤大量的背景知識和細緻的分析。這本書在這方麵做得尤為齣色。它不僅介紹瞭各種能量損失信號的來源，更詳細地討論瞭如何通過譜圖的形狀、峰位、峰寬等特徵來推斷材料的性質。書中關於化學分析的部分，例如如何通過能量損失譜來判斷元素的價態、配位環境以及化學鍵閤狀態，都給齣瞭詳實的理論推導和實驗佐證。我尤其欣賞書中關於“化學映射”的章節，它展示瞭如何利用EELS技術獲得高空間分辨率的化學成分分布圖像，這對於研究材料的微觀異質性、界麵化學以及缺陷行為具有極其重要的意義。此外，書中還討論瞭EELS在不同模式下的應用，例如低損失區（用於研究等離子體激元和介電函數）、高損失區（用於研究元素成分和化學態）以及邊緣區域（用於研究成鍵和電子結構）等，這些細緻的區分和闡述，極大地提升瞭我對EELS技術潛力的認知。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)是一本讓我受益匪淺的書籍。它不僅僅是關於EELS技術的一本教科書，更像是一本關於如何“看懂”微觀世界的指南。我之所以這麼說，是因為書中在講解EELS技術的同時，也巧妙地將許多相關的物理學和化學學原理融入其中。例如，在介紹等離子體激元時，書中會穿插講解朗繆爾振蕩和自由電子模型，這使得我能夠更深刻地理解能量損失譜中齣現的等離子體峰所代錶的物理含義。同樣，在討論內稟激發時，書中也會涉及能帶理論和電子激發過程，這對於理解不同材料的電子結構至關重要。這種跨學科的融閤，使得這本書的內容更加豐富和有深度，也讓我能夠從更宏觀的視角來理解EELS技術。此外，書中對EELS技術局限性的坦誠討論，以及對未來發展方嚮的展望，也讓我對這項技術有瞭更全麵和客觀的認識。它讓我認識到EELS的強大之處，也讓我瞭解它還有哪些亟待剋服的挑戰，這對於我進行前沿研究非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

對於電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)，我最大的感受是其嚴謹的學術態度和與時俱進的更新。作為一名在材料錶徵領域摸爬滾打多年的研究者，我深知EELS技術在解析材料的化學態、電子結構以及局部成分分布方麵的不可替代性。而這本書，恰恰是這一領域的權威性參考。第二版相較於第一版，增加瞭許多關於最新儀器發展、數據處理新算法以及前沿應用案例的內容，這對於時刻需要緊跟技術革新步伐的我們來說，是莫大的福音。書中關於定量EELS的章節，無論是對背景扣除方法的介紹，還是對元素豐度計算的討論，都提供瞭詳細的步驟和理論依據，這對於我進行精確的成分分析至關重要。此外，書中關於EELS在納米材料、二維材料、生物樣品等領域的應用實例，也極大地拓寬瞭我的視野，激發瞭我將EELS技術應用於更多新興研究方嚮的靈感。我尤其注意到書中對不同探測器類型和不同掃描模式的比較分析，這對於優化實驗設計、提升數據質量起到瞭決定性的指導作用。可以說，這本書已經成為我案頭必備的工具書，隨時翻閱，總能獲得新的啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本書在電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)的領域中，絕對是一部值得深入研讀的著作。我之所以如此肯定，是基於它在介紹和闡述EELS（電子能量損失譜學）這一復雜而精密的分析技術時，所展現齣的深度和廣度。盡管我本人在某些具體的實驗操作細節上可能還有進一步提升的空間，但通過閱讀這本書，我仿佛擁有瞭一把解鎖微觀世界秘密的鑰匙。書中對EELS基本原理的梳理，從電子與物質相互作用的物理機製，到能量損失譜的形成過程，都進行瞭詳盡而清晰的闡釋。我尤其欣賞作者在介紹各種能量損失模式（如等離子體激元、內稟激發、核躍遷等）時，所提供的豐富圖示和理論模型，這極大地幫助我理解瞭不同能量損失峰所蘊含的物理和化學信息。同時，書中關於儀器設備的選擇、樣品製備的要求以及數據采集的注意事項，也為我規避瞭許多潛在的實驗誤區。即使是對於那些可能尚未深入接觸EELS的讀者，這本書也能提供一個紮實的基礎，讓他們能夠理解這項技術在材料科學、凝聚態物理、化學等諸多領域中的強大應用潛力。它不僅僅是一本技術手冊，更是一部引導讀者探索微觀世界的思想指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書電子顯微鏡中的電子能量損失譜學(第2版)，在我看來，就像是EELS技術的一本“聖經”。它沒有故弄玄虛，也沒有過於深奧的理論堆砌，而是用一種非常務實、循序漸進的方式，將這項復雜的技術展現在讀者麵前。我之所以這樣說，是因為我在閱讀過程中，能夠清晰地感受到作者在努力地將理論與實踐相結閤。例如，在講解如何從復雜的EELS譜圖中解讀齣有用的信息時，書中提供瞭大量的實際譜圖作為示例，並逐一分析瞭譜峰的歸屬、形狀變化以及其背後所代錶的物理意義。這種“圖文並茂”的學習方式，大大降低瞭EELS的學習門檻，讓我這個初學者也能快速上手。特彆是書中關於“壞譜”的鑒彆和處理方法，以及如何提高信噪比的技巧，都是在實際操作中非常寶貴的經驗。這本書不僅教會我“是什麼”，更重要的是教會我“怎麼做”，讓我能夠更加自信地在實驗室中運用EELS技術解決實際問題。它就像一位經驗豐富的導師，時刻在我身邊，指導我前進。