材料表征基础

课程编码：280223070301P4002 英文名称：Fundamentals of Material Characterization 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：尹良等

本课程的目的在于介绍材料表征中常用仪器的原理、构造和应用。通过本课程的学习，使学生了解并掌握常用的材料表征技术，助力科研工作。
现代化学研究中材料表征常用的技术较多，本课程结合中科院化学所研究生的实际工作特点，挑选X-射线衍射、光电子能谱、光谱分析和元素定量分析等常用的表征技术，主要介绍仪器原理、构造、技术应用和最新进展，并挑选实际科研中的大量应用案例进行讨论分析。

无机化学，有机化学，物理化学，分析化学

第一章 X-射线衍射 5.0学时
第1节 X-射线衍射技术简介
第2节 几何晶体学基础知识
第3节 X-射线衍射物理基础知识
第4节 布拉格方程和谢乐公式
第5节 X-射线衍射仪和图谱的分析
第二章 光电子能谱 5.0学时
第1节 光电子能谱学概述及其基本原理
第2节 XPS谱仪的基本构造
第3节 XPS谱图识别
第4节 光电子能谱的应用
第三章 光谱分析 5.0学时
第1节 荧光原理、仪器构造及相关技术
第2节 飞秒超快光谱原理，仪器构造及相关技术
第3节 共聚焦原理，仪器构造及相关技术
第4节 傅里叶红外光谱和激光拉曼原理，仪器构造及相关技术
第四章 元素定量分析 3.0学时
第1节 有机元素微量定量分析概述、原理及有机元素分析仪
第2节 卤素的分析原理及分析仪器
第3节 无机元素的微量定量分析原理及分析仪器
第五章 二次离子质谱 2.0学时
第1节 二次离子质谱（SIMS）概述和基本原理
第2节 飞行时间-二次离子质谱（ToF-SIMS）的高级应用

曹乘榕，长三角物理研究中心/中国科学院物理研究所特聘研究员。2011年山东大学物理学院物理学专业毕业，2014年中国科学院物理研究所获硕士学位，2018年中国科学院物理研究所获博士学位。2018-2022年在美国威斯康辛大学麦迪逊分校材料科学与工程研究中心做博士后研究工作。长期从事先进金属材料应用与产业技术研发相关工作，在金属材料精密加工，非晶表面动力学研究与特种非晶合金制备，金属物理气相沉积等薄膜与表面处理工艺以及设备研发方面取得一系列原创性成果。发表SCI论文二十余篇，获知识产权二十余项。2022年获国家海外高层次人才引进计划与中国科学院物理研究所高层次海外引才计划支持，回物理所工作，任特聘研究员，博士生导师，长三角物理研究中心先进金属材料器件公共技术平台与科学家工作室负责人，兼任中国科学院大学教授。
尹良博士，中国科学院物理研究所副研究员，中国科学院大学南京学院教研室主任，长三角物理研究中心科学家工作室负责人，江苏省“双创人才”，常州市十大科技新锐。2010年获南京大学学士学位；2013年获中科院上海有机化学研究所硕士学位；2019年在美国石溪大学获得化学博士学位。2019年4月-2021年6月，在美国阿贡国家实验室（ANL）从事博士后研究。2021年7月加入天目湖先进先进储能院，2022年3月入选中国科学院物理研究所“引进国外杰出人才“。其留学美国8年，长期工作于美国布鲁克海文国家实验室，橡树岭国家实验室以及阿贡国家实验室，参与了美国能源部“Battery500”和“JCESR”等重点二次电池项目，从事锂离子、钠离子、多价态金属离子电池正极材料的研发工作，在电池材料和全电池电芯的多尺度表征以及机理研究、失效分析等方面拥有丰富的经验，擅长使用大科学装置（同步辐射和散列中子源）结合晶体学研究电池材料技术达到国际领先水平。已发表发表30余篇SCI核心期刊论文，其中以第一作者发表的J. Am. Chem. Soc.(2021)、Chem. Mater.(2020 编辑精选)等工作受到美国国家实验室报道，引用1000以上。获得荣誉包括石溪大学杰出博士奖，美国能源部“JCESR”项目年度最佳工作表彰，2021年回国后获得常州市"龙城英才计划"市领军型创新人才引进培育项目和双创优选项目支持。