Avec le soutien de Microscopie NV à balayage CIQTEK (SNVM) Des chercheurs de l'université Tsinghua ont visualisé directement des structures cycloïdes de spin à l'échelle nanométrique dans le BiFeO₃ multiferroïque. Ces travaux ont été publiés dans Matériaux fonctionnels avancés , fournit les preuves microscopiques manquantes reliant la symétrie cristalline, la structure magnétique et le transport anisotrope des magnons, soulignant le rôle décisif de la SNVM dans la recherche en magnonique et en spintronique à faible consommation d'énergie. L'étude a utilisé le microscope à sonde NV à balayage CIQTEK (SNVM) Contexte de la recherche : Transport de magnons dans les oxydes multiferroïques Les courants de spin induits par les magnons peuvent se propager dans les isolants magnétiquement ordonnés avec une dissipation d'énergie quasi nulle, ce qui les rend particulièrement intéressants pour les dispositifs spintroniques basse consommation de nouvelle génération. Dans les matériaux multiferroïques tels que BiFeO₃, le couplage entre les ordres ferroélectrique et antiferromagnétique permet le contrôle des magnons par champ électrique, un objectif de longue date en spintronique. Malgré ces perspectives prometteuses, l'origine microscopique du transport de magnons faiblement anisotrope dans la phase rhomboédrique de BiFeO₃, communément appelée R-BFO, demeure inexpliquée. Relever ce défi exige une caractérisation directe dans l'espace réel des structures magnétiques à l'échelle nanométrique, longtemps inaccessible par les techniques conventionnelles. Obstacle technique : Absence de preuves directes de la structure magnétique Des études théoriques ont prédit que le R-BFO possède une structure de spin cycloïdale qui joue un rôle crucial dans la suppression de la forte anisotropie du transport des magnons. Cependant, la confirmation expérimentale reste difficile à obtenir. Les techniques de caractérisation traditionnelles, telles que le dichroïsme magnétique linéaire des rayons X, fournissent des informations magnétiques moyennées spatialement et ne permettent pas de résoudre les textures de spin à l'échelle nanométrique. De ce fait, le lien logique entre la symétrie cristalline, la structure magnétique et le transport des magnons est resté incomplet en raison de l'absence d'imagerie magnétique microscopique directe. CIQTEK SNVM Approche : Imagerie magnétique directe à l'échelle nanométrique Microscopie NV à balayage CIQTEK (SNVM) Cette technique surmonte ces limitations en combinant une résolution spatiale à l'échelle nanométrique et une sensibilité au champ magnétique au niveau du spin électronique. Elle permet ainsi une imagerie quantitative non invasive des champs magnétiques locaux générés par des textures de spin complexes au sein de matériaux fonctionnels. Dans ce travail, les équipes de recherche dirigées par le professeur Yi Di du Laboratoire national clé des nouveaux matériaux céramiques et le professeur Nan Tianxiang de l'École des circuits intégrés de ...

La fusion nucléaire est considérée comme une source d'énergie d'avenir essentielle en raison de son rendement élevé et de sa production d'énergie propre. Dans les réacteurs à fusion, les systèmes de refroidissement à eau sont largement utilisés car ils sont techniquement éprouvés, économiques et offrent d'excellentes performances de refroidissement. Cependant, un défi majeur demeure : sous haute température et haute pression, l’eau et la vapeur corrodent fortement les matériaux de structure. Si ce problème a été étudié dans les réacteurs à fission, les environnements de fusion sont plus complexes. Les champs magnétiques uniques, de haute intensité et non uniformes, qui règnent dans les dispositifs de fusion interagissent avec les processus de corrosion, créant de nouveaux défis techniques qui nécessitent des recherches approfondies. Pour remédier à cela, l'équipe du professeur agrégé Peng Lei de l'Université des sciences et technologies de Chine a mené une étude approfondie en utilisant CIQTEK microscope électronique à balayage (MEB) et microscope électronique à double faisceau Ils ont construit des dispositifs de corrosion à la vapeur sous champ magnétique à haute température et de corrosion à l'eau à haute température. Techniques SEM, EBSD et FIB , ils ont analysé les films d'oxyde formés sur l'acier CLF-1 après 0 à 300 heures de corrosion à la vapeur à 400 °C sous des champs magnétiques de 0T, 0,28T et 0,46T, et après 1000 heures de corrosion à l'eau à haute température à 300 °C. L'étude a utilisé MEB à émission de champ ultra-haute résolution CIQTEK SEM5000X et le FIB-SEM DB500 L'étude a révélé que les films d'oxyde forment une structure multicouche, avec une couche interne riche en chrome et une couche externe riche en fer. La formation du film se déroule en cinq étapes : particules d'oxyde initiales, puis structures floconneuses, formation d'une couche dense, croissance de structures spinelles sur cette couche dense et, enfin, fissuration des spinelles en oxydes lamellaires. La présence d'un champ magnétique accélère significativement la corrosion, favorise la transformation de la magnétite externe (Fe₃O₄) en hématite (Fe₂O₃) et renforce la formation d'oxydes lamellaires. Ces travaux ont été publiés dans [référence manquante]. Sciences de la corrosion , un revue de premier plan dans le domaine de la corrosion et de la dégradation des matériaux, sous le titre : " Effets du champ magnétique sur le comportement à la corrosion par la vapeur à haute température de l'acier ferritique/martensitique à activation réduite. " Caractérisation du film d'oxyde de surface En présence de vapeur à haute température (HTS), les surfaces d'acier CLF-1 présentent différents états de corrosion au fil du temps. Sur les surfaces polies, l'oxydation initiale (60 h) se manifeste par de petites particules dispersées. Le rapport Fe/Cr est similaire à celui du substrat, indiquant que la couche d'oxyde n'est pas encore complète. À 120 h, des oxydes floconneux apparaisse...

Avec l'essor rapide des industries des énergies nouvelles, minières, métallurgiques et de la galvanoplastie, la pollution des cours d'eau par le nickel représente une menace croissante pour l'environnement et la santé humaine. Lors des procédés industriels, les ions nickel interagissent fréquemment avec divers additifs chimiques pour former des complexes organométalliques de métaux lourds (COML) très stables. En galvanoplastie, par exemple, le citrate (Cit) est largement utilisé pour améliorer l'uniformité et la brillance du revêtement, mais ses deux groupements carboxyle se coordonnent facilement avec Ni²⁺ pour former des complexes Ni-citrate (Ni-Cit) (logβ = 6,86). Ces complexes modifient considérablement la charge, la configuration stérique et la mobilité du nickel, et présentent des risques écologiques importants. Leur stabilité rend leur élimination difficile par les méthodes classiques de précipitation ou d'adsorption. Actuellement, la dissociation complexe est considérée comme l'étape clé de l'élimination des HMC. Cependant, les traitements d'oxydation ou chimiques classiques sont coûteux et complexes à mettre en œuvre. C'est pourquoi les matériaux multifonctionnels, dotés de propriétés à la fois oxydantes et adsorbantes, constituent une alternative prometteuse. Des chercheurs de l'université de Beihang, dirigés par le professeur Xiaomin Li et le professeur Wenhong Fan, utilisé le Microscope électronique à balayage (MEB) CIQTEK et spectromètre de résonance paramagnétique électronique (RPE) mener une enquête approfondie Ils ont mis au point une nouvelle stratégie utilisant du KOH modifié Arundo donax L. Le biochar permet d'éliminer efficacement le citrate de nickel de l'eau. Le biochar modifié a non seulement démontré une grande efficacité d'élimination, mais a également permis la récupération du nickel à sa surface. L'étude, intitulée « Élimination du citrate de nickel par le biochar d’Arundo donax L. modifié au KOH : rôle crucial des radicaux libres persistants » , a été récemment publié dans Recherche sur l'eau . Caractérisation des matériaux Le biochar a été produit à partir de Arundo donax des feuilles imprégnées de KOH à différents rapports massiques. L'imagerie MEB (Fig. 1) a révélé : Le biochar original (BC) présentait une morphologie désordonnée en forme de bâtonnet. À un rapport KOH-biomasse de 1:1 (1KBC), une structure poreuse ordonnée en forme de nid d'abeille s'est formée. À des rapports de 0,5:1 ou 1,5:1, les pores étaient sous-développés ou s'étaient effondrés. L'analyse BET a confirmé la surface spécifique la plus élevée pour 1KBC (574,2 m²/g), dépassant de loin celle des autres échantillons. Caractérisation par MEB et BET ont clairement démontré que la modification par KOH améliore considérablement la porosité et la surface spécifique, facteurs clés pour l'adsorption et la réactivité redox. Figure 1. Préparation et caractérisation du biochar modifié par KOH. Performance dans l'élimination du Ni-Cit Figure 2. (a) Efficacité ...

Les alliages d'aluminium, prisés pour leur rapport résistance/poids exceptionnel, sont des matériaux idéaux pour l'allègement des véhicules. Le soudage par points par résistance (RSW) demeure la méthode d'assemblage la plus courante dans la fabrication des carrosseries automobiles. Cependant, la conductivité thermique et électrique élevée de l'aluminium, combinée à sa couche d'oxyde superficielle, exige des courants de soudage bien supérieurs à ceux utilisés pour l'acier. Ceci accélère l'usure des électrodes en cuivre, entraînant une qualité de soudure instable, une maintenance fréquente des électrodes et une augmentation des coûts de production. Prolonger la durée de vie des électrodes Garantir la qualité des soudures est devenu un goulot d'étranglement technologique critique dans l'industrie. Pour relever ce défi, l'équipe du Dr Yang Shanglu à l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai a mené une étude approfondie en utilisant CIQTEK FESEM SEM5000 Ils ont conçu de manière novatrice une électrode à anneau surélevé et ont étudié systématiquement l'effet du nombre d'anneaux (0 à 4) sur la morphologie de l'électrode, révélant la relation intrinsèque entre le nombre d'anneaux, les défauts cristallins dans le noyau de soudure et la distribution du courant. Leurs résultats montrent qu'augmenter le nombre d'anneaux surélevés optimise la distribution du courant, améliore l'efficacité de l'apport thermique, agrandit le noyau de soudure et prolonge considérablement la durée de vie des électrodes. Notamment, les anneaux surélevés améliorent la pénétration de la couche d'oxyde, optimisant ainsi le flux de courant tout en réduisant la corrosion par piqûres. Cette conception d'électrode innovante offre une nouvelle approche technique pour limiter l'usure des électrodes et jette les bases théoriques et pratiques d'une application plus large du soudage par résistance aux rayons X (RSW) des alliages d'aluminium dans l'industrie automobile. L'étude est publiée dans la revue… Journal des technologies de traitement des matériaux sous le titre « Étude de l'influence de la morphologie de surface des électrodes sur le soudage par points par résistance des alliages d'aluminium. « Conception révolutionnaire d'électrodes à anneau surélevé Face au problème de l'usure des électrodes, l'équipe a abordé la question sous l'angle de la morphologie des électrodes. Ils ont usiné de 0 à 4 anneaux concentriques en relief sur la face d'extrémité d'électrodes sphériques conventionnelles, formant ainsi une nouvelle électrode à anneaux de Newton (NTR). Figure 1. Morphologie de surface et profil en coupe transversale des électrodes utilisées dans l'expérience L'analyse MEB révèle des défauts cristallins et une amélioration des performances Comment les anneaux surélevés influencent-ils les performances de soudage ? En utilisant Techniques CIQTEK FESEM SEM5000 et EBSD L'équipe a caractérisé en détail la microstructure des zones de soudure. Elle a constaté que les anneaux en re...

Les batteries lithium-métal à l'état solide (SSLMB) sont largement reconnues comme la source d'énergie de nouvelle génération pour les véhicules électriques et le stockage d'énergie à grande échelle, offrant une densité énergétique élevée et une sécurité optimale. Cependant, leur commercialisation a longtemps été freinée par la faible conductivité ionique des électrolytes solides et la faible stabilité interfaciale à l'interface solide-solide entre les électrodes et l'électrolyte. Malgré des progrès significatifs en matière d'amélioration de la conductivité ionique, la défaillance interfaciale sous forte densité de courant ou à basse température demeure un obstacle majeur. Une équipe de recherche dirigée par le professeur Feiyu Kang, le professeur Yanbing He, le professeur agrégé Wei Lü et le professeur adjoint Tingzheng Hou de l'Institut de recherche sur les matériaux de l'École doctorale internationale Tsinghua de Shenzhen (SIGS), en collaboration avec le professeur Quanhong Yang de l'Université de Tianjin, a proposé un nouveau concept de conception d'une interface électrolyte solide (SEI) ductile pour relever ce défi. Leur étude, intitulée « Une interface électrolyte solide ductile pour batteries à l'état solide » , a été récemment publié dans Nature . Le MEB à émission de champ CIQTEK permet une caractérisation d'interface haute résolution Dans cette étude, l'équipe de recherche a utilisé Microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK ( SEM4000X ) pour caractérisation microstructurale de l'interface solide-solide. Le MEB-FE de CIQTEK a fourni imagerie haute résolution et excellent contraste de surface , permettant aux chercheurs d'observer précisément l'évolution morphologique et l'intégrité interfaciale au cours des cycles électrochimiques. Ductile SEI : une nouvelle voie au-delà de la « force seule » Paradigme Les interfaces électrolyte solide (IES) traditionnelles, riches en composés inorganiques, bien que mécaniquement rigides, ont tendance à se fracturer de manière fragile lors des cycles de charge/décharge, ce qui entraîne la croissance de dendrites de lithium et une cinétique interfaciale médiocre. L'équipe de Tsinghua a rompu avec le paradigme de la « résistance uniquement » en mettant l'accent sur la « ductilité » comme critère de conception clé pour les matériaux d'IES. En utilisant le rapport de Pugh (B/G ≥ 1,75) comme indicateur de ductilité et un criblage assisté par intelligence artificielle, ils ont identifié le sulfure d'argent (Ag₂S) et le fluorure d'argent (AgF) comme des composants inorganiques prometteurs présentant une déformabilité supérieure et de faibles barrières à la diffusion des ions lithium. S’appuyant sur ce concept, les chercheurs ont mis au point un électrolyte solide composite organique-inorganique contenant des additifs AgNO₃ et des charges Ag/LLZTO (Li₆.₇₅La₃Zr₁.₅Ta₀.₅O₁₂). Lors du fonctionnement de la batterie, une réaction de déplacement in situ a transformé les composants fragiles Li₂S/LiF ...