上海交通大学研究生院 研究生课程教学大纲（Syllabus） 课程代码 Course Code MSE9308 *学时 Teaching Hours 32 *学分 Credits 2 *课程名称 Course Name （中文）现代材料科学实验方法 （English）Frontiers of modern experimentation in materials science *授课语言 Instruction Language 中文 *开课院系 School 材料科学与工程学院 *授课对象 Students 博士/直博（写清楚硕士、博士或者硕博都有） 先修课程 Prerequisite 材料学院研究生专业核心课 授课教师 Instructors 姓名 Name 职称 Title 单位 Department 联系方式 E-mail 张澜庭 教授 材料学院 lantingzh@sjtu.e du.cn *课程简介（中 文）Course Description “成分”-“加工”-“性能”-“表征”构成了材料科学与工程的四面体，其中表 征，特别是微观组织结构和性能的表征关联了“成分”、“加工”与“性能”之间的 因果关系。本课程面向博士研究生，在相关的本科课程和研究生专业核心课程的基 础上，立足于显微学和谱学分析的基本手段，顺应现代分析技术向高灵敏度、高空 间分辨和定量化发展的趋势，结合研究应用需求，讲解若干种在材料研究中应用的 尖端分析测试表征技术；同时结合工程需求，讲解如何综合运用现代分析技术解决 工程应用问题。 教学目标： 1. 了解现代显微学发展的前沿技术； 2. 了解现代谱学分析发展的前沿方向； 3. 学习领会综合运用现代分析方法解决研究和工程领域中的问题。 教学内容： 1. 多尺度关联的组织结构表征方法（STEM, FIB, 3DAP, XMCD） 2. 原位显微学表征技术前沿 3. 综合物性测量技术(PPMS) 4. 扫描探针显微技术(STM, AFM) 5. 材料表面分析技术(XPS, AES 等) 6. 元素分析技术(ICP) 7. 红外、拉曼光谱凝聚态光谱及其在半导体材料物理研究上的应用 8. 同步辐射技术在材料研究中的应用前沿 9. 中子散射技术在功能材料研究中的应用 10. 现代材料的热分析 *课程简介 （English） Course Description A systematic relationship among the composition-process-property-characterization forms the tetrahedron of materials science and engineering. Characterization lies in the center of the tetrahedron which correlates the causal relationship among composition, process and properties. On the basis of the related undergraduate courses and professional core course of graduate students, the present course aims at graduate students working for a PhD degree. Based on the fundamental microscopy and spectroscopy methods, the cutting-edge
上海交通大学研究生院 progress in the characterization methods and techniques is covered in the course, conforming to the trend of high-sensitivity, high-spatial resolution and quantitative analysis analytical technique. In the meanwhile, how modern analytical technique can be applied to solving engineering problems is explained by case studies. *教学安排 Schedules 教学内容 Content 授课学时 Hours 教学方式 Format 授课教师 Instructor 多尺度关联的组织结构表征方法(I) 2 课堂 多尺度关联的组织结构表征方法(II) 2 课堂 X 射线显微成像技术 2 课堂 X 射线显微成像技术 2 实验室 元素分析技术(ICP) 2 课堂 元素分析技术(ICP)实验 2 实验室 X 射线荧光光谱(XRF)与实验 2 课堂+实 验室 红外、拉曼光谱与实验 2 课堂+实 验室 材料表面分析技术(XPS, AES 等) 2 课堂 材料表面分析技术(XPS, AES 等)实验 2 实验室 原位电镜中的功能材料和催化剂研究 2 课堂 同步辐射原理及技术 2 课堂 中子散射技术对功能材料的研究 2 课堂 现代高分子材料的热分析进展 2 课堂 扫描探针显微技术(STM, AFM) 2 课堂+实 验室 综合物性测量技术(PPMS)与实验 2 课堂+实 验室 *考核方式 Grading Policy 1. 每个讲座学员均需参加，并进行考勤，凡缺课超过 30%以上者不给成绩！ 2. 每位同学可结合自己的论文工作，任选二个不同方面的内容，在扩大阅读文献 资料的基础上写二个读书报告。 *教材或参考 资料 1. 陈世朴, 王永瑞, 金属电子显微分析, 机械工业出版社, 北京, 1982 2. J.W. Edington, Practical Electron Microscopy, Pt. 1-4, Macmillan, 1974-76
上海交通大学研究生院 Textbooks & References 3. J.C.H. Spence, Experimental High Resolution Electron Microscopy, Oxford, 1980 实验高分辩电子显微学, 张存浪, 朱 宜译, 高等教育出版社, 北京, 1988 4. 朱 静等, 高空间分辩电子显微学, 科学出版社, 北京, 1988 5. D.C. Joy, A.D. Romig, Jr. and J.I. Goldstein, Principles of Analytical Electron Microscopy, Plenum Press, New York, 1986 6. David B. Williams, Practical Analytical Electron Microscopy in Materials Science, Philips Electronic Instruments Inc., Electron Optics Publishing Group, 1984 7. John J. Hren, Joseph I. Goldstein and David C. Joy, Introduction to Analytical Electron Microscopy, Plenum Press, New York, 1979 8. 刘文西, 黄孝瑛, 陈玉如, 材料结构电子显微分析, 天津大学出版社, 1989 9. David B. Williams and C. Barry Carter, Transmission Electron Microscopy – A Textbook for Materials Science 10. 戎咏华, 分析电子显微学导论, 高等教育出版社, 北京, 2007 备注 Notes 备注说明： 1．带*内容为必填项； 2．课程简介字数为 300-500 字；教学内容、进度安排等以表述清楚教学安排为宜，字 数不限