近日，鄭平院士團(tuán)隊和麻省理工學(xué)院Evelyn Wang教授團(tuán)隊合作，在Cell Reports Physical Science上發(fā)表題為“Nucleation Site Distribution Probed by Phase-Enhanced Environmental Scanning Electron Microscopy”的論文。這一成果被麻省理工學(xué)院專題報道。論文作者包括麻省理工學(xué)院的Lenan Zhang博士，Ryuichi Iwata博士以及我院的龔帥副教授和徐震原副教授等。鄭平院士和Evelyn Wang教授為論文共同通訊作者。
相位增強(qiáng)環(huán)境掃描電子顯微鏡（p-ESEM）的工作原理和成像過程
傳統(tǒng)環(huán)境掃描電子顯微鏡（左）和相位增強(qiáng)環(huán)境掃描電子顯微鏡（右）對成核點分布的成像效果對比
論文采用一種全新的相位增強(qiáng)環(huán)境掃描電子顯微技術(shù)(P-ESEM)，首次實現(xiàn)了微納尺度冷凝液滴成核點分布的直接探測。這一顯微技術(shù)通過重構(gòu)電子在界面散射過程中的相位變化，使電子在氣體環(huán)境中的成像分辨率和對比度大幅提升。基于統(tǒng)計物理學(xué)相關(guān)理論，該研究進(jìn)一步揭示了成核點空間分布規(guī)律，并表明該規(guī)律在電化學(xué)析氣反應(yīng)、固體材料沉積生長等領(lǐng)域具有普適性。由于成核過程廣泛存在于冷凝、沸騰、凝固、結(jié)晶、腐蝕、電解、氣體沉降等自然現(xiàn)象以及工業(yè)過程中，研究所揭示的基本成核分布規(guī)律將為高效傳熱、制氫、碳中和、熱電輸運(yùn)材料設(shè)計等領(lǐng)域的研究提供新的契機(jī)。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和國家科技重大專項的資助。
Cell Reports Physical Science是Cell Press出版集團(tuán)新近推出的高影響力綜合期刊，旨在發(fā)表物理、化學(xué)、能源科學(xué)、材料科學(xué)以及交叉學(xué)科領(lǐng)域中的重大研究進(jìn)展。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(20)30284-8
麻省理工學(xué)院新聞鏈接：
https://news.mit.edu/2020/droplet-nucleation-microscope-1202
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