材料表征课程简介与大纲.docx

课程编号：课程名称：材料表征英文名称：Physical Methods for Materials Characterizations预修课程：固体物理、量子力学周讲课时数：4学分数：4课程简介：《材料表征》课程介绍表征材料微观结构和化学组成的物理方法，包括X射线衍 射术、扫描和透射电子显微术、扫描力显微术、X射线能谱、Auger电子能谱、光电子能谱、 二次离子质谱以及Raman和红外光谱技术课程强调对各种表征技术基本原理的掌握和应 用授课方式：课堂多媒体演示教学、习题和上机操作等教材：自编讲义参考书目：> Physical Methods for Materials Characterization, P. E. J. Flewitt and R. K. Wild, Institute of Physics, 1993Transmission Electron Microscopy. D. B. Williams and C. B. Carter, Plenum Press, 1996> Physical Principles of Electron Microscopy: An Introduction to TEM, SEM, and AEM, R. F. Egerton, Springer, 2005An Introduction to Surface Analysis by XPS and AES, J. F. Watts and J. Wolstenholme, John Wiley & Sons Ltd. 2003> Modem Raman Spectroscopy-A Pratical Approach. E. Smith and G. Dent, John Wiley & Sons Ltd. 2005A High-Resolution X-Ray Scattering From Thin Films to Lateral Nanostructures, Pietsch et al., published as Volume 149 in the series: Springer Tracts in Modern Physics 2nd ed., 2004成绩考核方式：期末笔试+平时成绩（期末考试80%,平时成绩20%）主讲教师：吴迪撰稿人：吴迪 教学大纲：1课时1课时12课时一、绪论二、射线与物质的相互作用1. 穿透深度和分析深度辐射损伤三、衍射X射线和电子衍射简介1. 可见光衍射的回顾衍射几何2. 劳埃方程和布拉格定律X射线衍射方法3. 粉末衍射傅立叶变换和衍射4. 衍射强度和结构因子衍射角宽度：尺寸效应和晶格畸变5. 电子衍射高分辨 X 射线衍射：rocking curve 和 reciprocal space mapping四、扫描力显微术6课时扫描隧道显微术（STM）1. 原子力显微术（AFM）其它扫描力显微术五、扫描电子显微术10课时扫描电镜简介1. 电子枪电子的散射：二次电子和背散射电子2. 光路电子光学简介3. 成像、放大倍数和衬度工作距离、分辨率和景深4. 成像质量及其影响因素样品制备5. 环境扫描电镜（ESEM）X射线能量发散光谱（EDS）6. X射线波长发散光谱（WDS）背散射电子衍射（EBSD）六、透射电子显微术8课时透射电镜的组成1. 衬度和成像原理透射电镜的基本操作2. 样品制备扫描透射显微（STEM）3. 电子能量损失谱（EELS）七、外表分析技术8课时1. Auger电子能谱（AES）X射线光电子能谱（XPS）2. 低能电子衍射（LEED）高能反射式电子衍射（RHEED）3. 二次离子质谱（SIMS）八、Raman与红外光谱4课时1. 红外吸收的基本概念影响吸收光谱的因素2. 红外谱仪红外光谱样品制备3. 红外光谱应用举例光散射现象与Raman光谱的原理4. Raman散射的经典理论及量子理论光谱选择定那么5. 发光（荧光）的抑制和消除晶格动力学基础6. Raman光谱的实验装置Raman光谱应用举例课程共讲授50课时，学期末安排10课时有关X射线衍射、扫描和透射电子显微、X 射线光电子能谱、扫描力显微等仪器的操作演示和实践。