華中科技大學(xué)郜鮮輝：發(fā)現(xiàn)“蠶蛾”之美
在遼闊的自然界中，壯麗絕倫的景觀無所不在，但微觀世界卻是一個飽含著神秘和驚奇的奇妙領(lǐng)域——這里涵蓋著千姿百態(tài)的絢爛色彩、瑰麗壯觀的紋路和形態(tài)，藝術(shù)和科學(xué)在這里交相輝映，呈現(xiàn)出美的本質(zhì)。惟有借助科學(xué)的方法和特定的儀器，才能探尋這個神秘的維度，發(fā)現(xiàn)無窮無盡的美麗。
在微觀世界中，一切美景都蘊(yùn)藏著科學(xué)和藝術(shù)的奧妙，這是一個富含驚喜和想象力的領(lǐng)域。微觀世界帶給我們數(shù)不勝數(shù)的美妙景象，但我們惟一所欠缺的，便是發(fā)掘這些微觀世界之美的洞察力和眼光！
最近，華中科技大學(xué)分析測試中心的郜鮮輝老師憑借其作品《蠶蛾》獲得了牛津儀器發(fā)現(xiàn)微觀之美結(jié)果大賽的二等獎。郜老師長期從事材料表征工作，對利用EDS和EBSD技術(shù)進(jìn)行材料微觀分析，有獨(dú)特見解和豐富的使用經(jīng)驗(yàn)。分析測試百科網(wǎng)采訪了郜鮮輝老師，請她來分享微觀世界的奧秘。
華中科技大學(xué) 郜鮮輝
Antpedia：請談?wù)勀?dāng)前的研究領(lǐng)域和近期的成果進(jìn)展？
郜鮮輝：華中科技大學(xué)分析測試中心屬于公共服務(wù)測試平臺，我們主要為本校、周邊院校和企業(yè)提供科研測試服務(wù)，我的工作重點(diǎn)之一是開發(fā)先進(jìn)顯微分析測試方法，以滿足不同領(lǐng)域的科研需求。多年來，我主要專注于能譜和EBSD技術(shù)的應(yīng)用研究，對EBSD的樣品制備、測試方法和數(shù)據(jù)分析研究比較多。同時，結(jié)合我校在增材制造領(lǐng)域的研究優(yōu)勢，作為研究骨干參與并完成2項(xiàng)國防縱向項(xiàng)目，一作或通訊作者發(fā)表論文8篇，榮獲華中科技大學(xué)第十一屆實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果一等獎和第十二屆實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果三等獎，授權(quán)實(shí)用新型發(fā)明ZL3項(xiàng)。
Antpedia：科學(xué)研究離不開先進(jìn)分析儀器，您使用X-Max Extreme無窗能譜系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究工作，這款儀器有哪些特點(diǎn)，對您的科研工作有哪些幫助？
郜鮮輝：我們實(shí)驗(yàn)室配備了多種先進(jìn)微區(qū)表征設(shè)備，包括牛津儀器的X-Max 50常規(guī)能譜系統(tǒng)、X-Max Extreme無窗能譜系統(tǒng)和Nordlys Max3 EBSD系統(tǒng)。其中，能譜技術(shù)主要用于微區(qū)化學(xué)成分的定性、定量分析。Extreme無窗探測器兼?zhèn)涓呖臻g分辨率和高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)，能夠表征尺寸約十幾納米納米的成分特征，相較于傳統(tǒng)EDS系統(tǒng)，Extreme的空間分辨率令人驚嘆，是分析納米尺寸成分分析的絕佳工具。
目前，對于常規(guī)樣品的EDS和EBSD分析技術(shù)已經(jīng)非常成熟。然而，當(dāng)面對挑戰(zhàn)性十足的樣品時，需要采取一些特殊措施才能獲得令人滿意的結(jié)果。此外，在數(shù)據(jù)分析方面，深入理解EDS和EBSD的工作原理對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解讀也至關(guān)重要。
二維Fe3GeTe2/FePS3 異質(zhì)結(jié)元素面分布圖，數(shù)據(jù)于3 kV 采集。顏色最淺處為單層，AFM結(jié)果顯示其厚度約10 nm，如破繭蠶蛾的羽翼。
Antpedia：《蠶蛾》這幅作品的亮點(diǎn)在哪里，它所表達(dá)的意義又是什么呢？
郜鮮輝：《蠶蛾》最令人驚嘆之處在于其樣品邊緣最薄處僅~10 nm，這意味著為了實(shí)現(xiàn)極表面化學(xué)元素成像，必須降低加速電壓。在3 kV下采集的元素面分布圖中，可以輕易分辨多層二維材料的厚度差異，這充分展示了Extreme無窗能譜系統(tǒng)卓越的低能端探測靈敏度。試樣邊緣薄如蟬翅，如同蠶蛾，惟妙惟肖，栩栩如生，讓人驚嘆不已。
Antpedia：您覺得當(dāng)前或者未來哪些技術(shù)的進(jìn)展/儀器功能的開發(fā)將有助于推動您所在領(lǐng)域的快速發(fā)展？哪些功能或技術(shù)能給您帶來支持和幫助？
郜鮮輝：我認(rèn)為隨著先進(jìn)材料和制造技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人員將越來越重視多技術(shù)聯(lián)用和原位測試。前者可以提供更完善的綜合性材料表征解決方案，而后者則可以展示材料在成型過程中的動態(tài)變化。未來，我們的團(tuán)隊(duì)將致力于開發(fā)這兩種技術(shù)的應(yīng)用，例如將電子顯微鏡與原位實(shí)驗(yàn)平臺、Raman、FIB、ToF-SIMS、AFM等相結(jié)合，為研究者提供更多支持和幫助。如果儀器生產(chǎn)廠商能夠和測試人員聯(lián)合，開發(fā)出更加準(zhǔn)確和便捷的聯(lián)用原位功能，將會為科研工作的開展發(fā)揮極大的促進(jìn)作用。
牛津儀器主辦的顯微分析成果大賽——發(fā)現(xiàn)微觀之美活動圍繞“突破技術(shù)革新之路，挑戰(zhàn)顯微分析至高極限；盡享科學(xué)研究之美，發(fā)現(xiàn)科研路上風(fēng)景獨(dú)好”為主題，力求作品既能體現(xiàn)科技創(chuàng)新及表征難度，又兼具配色明快，見之愛之，希望可以通過發(fā)現(xiàn)微觀之美大賽活動，推動研究人員對包括能譜、EBSD等顯微表征及分析技術(shù)的了解及掌握，鼓勵更多科研人員醉心其中發(fā)揮出現(xiàn)有分析設(shè)備的極限。
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