冰是自然界中最重要且分布最广泛的固体之一,在气候调节、生态系统维系及人类生产生活中发挥着不可替代的作用。然而,其微观结构及结晶、相变、缺陷行为等过程中的动力学机制仍有待深入揭示。透射电子显微镜(transmission electron micr...冰是自然界中最重要且分布最广泛的固体之一,在气候调节、生态系统维系及人类生产生活中发挥着不可替代的作用。然而,其微观结构及结晶、相变、缺陷行为等过程中的动力学机制仍有待深入揭示。透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)具备原子级成像和谱学分析能力,是研究冰的微观结构与动态行为的有力工具。然而,冰对电子束极为敏感,且在镜筒高真空环境中易发生升华,这些特性严重限制了常规TEM技术在冰表征中的适用性。本文系统回顾了冰的微观结构及早期TEM在该领域中的基础应用,接着综述了近年来由于低剂量成像技术与原位电镜技术的发展,冰的分子级成像和微观动力学研究的代表性进展,并展望了透射电镜在未来冰科学研究中的应用前景。本文旨在为深入理解冰的微观机制提供新的技术路径与研究视角。展开更多
文摘冰是自然界中最重要且分布最广泛的固体之一,在气候调节、生态系统维系及人类生产生活中发挥着不可替代的作用。然而,其微观结构及结晶、相变、缺陷行为等过程中的动力学机制仍有待深入揭示。透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)具备原子级成像和谱学分析能力,是研究冰的微观结构与动态行为的有力工具。然而,冰对电子束极为敏感,且在镜筒高真空环境中易发生升华,这些特性严重限制了常规TEM技术在冰表征中的适用性。本文系统回顾了冰的微观结构及早期TEM在该领域中的基础应用,接着综述了近年来由于低剂量成像技术与原位电镜技术的发展,冰的分子级成像和微观动力学研究的代表性进展,并展望了透射电镜在未来冰科学研究中的应用前景。本文旨在为深入理解冰的微观机制提供新的技术路径与研究视角。
