第３５卷第６期２０１６年１２月
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ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙＳｏｃｉｅｔｙ
Ｖｏｌ.３５，Ｎｏ.６２０１６?１２
文章编号：１０００?６２８１（２０１６）０６?０５６７?０２
先进材料多维多尺度高通量表征技术
黄晓旭１，吴桂林１，钟虓 ２，李志军３
（１．重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００４４；２．清华大学材料科学与工程学院，北京１０００８４；
３．中国科学院上海应用物理研究所，上海２０１８００）
一项目负责人简介：黄晓旭（１９６３－），男（汉族），河南禹州人，教授．Ｅ?ｍａｉｌ：ｘｉａｏｘｕｈｕａｎｇ＠ｃｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
１一项目基本情况
项目名称：先进材料多维多尺度高通量表征技术项目类型：国家重点研发计划项目编号：２０１６ＹＦＢ０７００４００项目负责人：黄晓旭教授项目牵头单位：重庆大学
项目参与单位：清华大学二中国科学院上海应用物理研究所二上海大学二西安交通大学二苏州热工研究院有限公司二中国工程物理研究院材料研究所和清华大学深圳研究生院三
项目起止年限：２０１６年７月 ２０２１年６月
２一项目研究背景
一种材料所表现出的强度二塑性二韧性等宏观力学性能或磁二光二电二热等功能性能是由其各种各样的微观组织单元的特性决定的，材料的微观组织单元（如原子构型二成分分布二组织结构二晶体学特征二微区性能等）也被称为材料基因三为加快新材料的研发速度并同时降低其制造成本，美国２０１１年率先启动了以 计算工具二实验工具和数据库 为核心的材料基因组计划，我国科技部于２０１６年正式启动了 材料基因工程关键技术与支撑平台 重点专项，拟通过融合高通量计算（理论）二高通量实验（制备和表征）二专用数据库三大技术，发展我国材料基因工程，加速新材料开发和降低研发成本三在这一工程中，开发材料的高通量表征技术，实现对材料基因的集成高效表征与测定是重要研究任务之一三
材料基因的概念具有比生物基因概念更广泛的涵义，材料基因组具有多尺度（原子尺度二纳米二微米二介观和宏观等）特征，其空间维度可以从一维到三维，并随时间和其它外场条件的变化而演变，因此又具有多维度特征三在过去十几年里，三维二动态二
不同空间分辨率的材料表征技术取得了很大进展，为开发材料高通量表征技术奠定了坚实的基础三材料基因工程中高通量表征技术的研发重点和重要挑战是如何实现对材料基因组元的多维二多尺度的高效集成表征与分析三
３一项目主要研究内容
项目旨在开发材料基因的高通量表征技术，实现对材料基因在外场作用下的多维全尺度高通量表征，获得高质量的高通量实验数据，准确建立材料成分二组织二性能和工艺间的相关性，为实现材料基因组工程目标提供基本的技术支撑三项目包括以下四个主要研究内容三
（１）全尺度三维高通量表征技术三基于上海光
源同步辐射装置开发三维Ｘ射线衍射重构技术；基于电子束开发快速三维电镜技术；设计跨尺度表征通用样品接口，集成电镜三维重构技术和三维原子探针技术；发展离散三维成像技术和大数据高效处理技术；建立不同尺度数据的耦合性二相关性和互补性三
（２）原子尺度多参量高通量表征技术三基于像
差校正透射电子显微术逐层原子面地测量铁磁材料磁圆二向色性；针对不同参量梯度变化的外延铁性薄膜进行皮米精度结构成分成像与原子尺度磁电性能测量，发展结构梯度与性能的高通量集成表征技术；发展静态和动态观察相结合的铁性材料结构性能高通量原位表征技术；跨尺度多参量全方位揭示在多场作用下铁性材料的结构性能及其相互耦合的演化规律三
（３）微纳尺度多参量高通量表征技术三集成聚
焦离子束二扫描电镜二能谱仪二电子背散射衍射技术和纳米力学测试系统，实现对阵列样品的化学成分二组织结构二晶体学特征和力学性能等多参量高通量
万方数据