一、X射线吸收谱学技术研究
软X射线吸收谱具有元素选择性,能够对吸收原子的近邻结构和电子结构进行探测,可以为最广泛的用户群提供可靠、稳定和操作简便的实验平台。对于阐明材料物理化学性质的微观机理,全面掌握材料及特性的精确调控方法具有重大价值,可以为“材料观测科学”向“材料控制科学”的发展提供强大的基础研究开放研究工具。目前课题组负责合肥光源软X射线磁圆二色光束线站,共包含两条分支线,一条是通用软X射线吸收谱及原位谱学线站(苏大线),另一条是软X射线磁圆二色线站,主要用于高能量分辨和高信噪比的软X射线吸收谱学(sXAS)研究。
同步辐射软X射线磁性圆二色线站(XMCD-A)
性能指标
光源种类 |
弯铁 |
接收角 |
4.2(H)×6(V) mrad2 |
能量范围 |
100-1000 eV |
能量分辨 (E/ΔE) |
1000 @1000eV |
光通量 |
5×108 phs/s @ 300 mA |
真空度 |
5×10-10 Torr |
光斑尺寸 (HxV) |
3×1 mm2 |
实验技术
•软X射线吸收谱
•软X射线磁圆二色谱
•软X射线线二色谱
实验配置
•实验站由快速进样室、测试室和光强监测室构成
•八级电磁铁能产生最高0.9T的任意方向磁场
研究方向
•软磁材料的磁特性研究,能够给出特定元素的轨道磁矩和自旋磁矩
•金属化合物的原子结构和电子结构研究,明确其化学价和局域配位环境
•一些复杂体系中的C、N和O等元素的局域配位环境和电子结构研究
同步辐射软X射线能源材料原位分析线站(XMCD-B) |
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性能指标 | ||||||||||||||
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实验技术 | ||||||||||||||
•软X射线吸收谱 •X射线激发发射光谱 •软X射线原位谱学(气体/液体环境以及能源材料应用过程中的器件工作环境) |
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实验配置 | ||||||||||||||
•常规谱学实验装置 •原位谱学实验装置:包括动态原位气相反应系统和动态原位液相反应系统 |
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研究方向 | ||||||||||||||
•纳米材料及其在能源转换和储存、催化过程中的关键机理 •新能源领域中工业应用发展中的关键科学问题 •功能材料的组成、电子结构、表面结构、化学态等重要理化性质 |
二、催化与能源材料的同步辐射研究
基于同步辐射大科学装置建立并发展同步辐射原位XAFS测量技术,研究电催化水分解原位动力学过程,获得电催化反应的微观反应机理。相关研究成果发表在Angew.Chemie.Int.Ed,J.Am.Chem.Soc,Nature communications,ACS Catalysis 等期刊。
三、二维薄层材料的物性研究
基于X射线吸收谱学技术结合实空间多重散射理论计算和第一性原理计算,从实验和理论两方面研究了复杂功能材料的宏观物性(光、电、磁)与其微观结构之间的内在联系。相关研究成果发表在Nature communications,Advanced Materials,Nano research 等期刊。