MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017359660
■00520260202105153
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798273309449
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32242699
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aColletta,  Michael.
■24510▼aCryogenic  Electron  Microscopy  Approaches  to  Nanoscale  Characterization  of  Beam-Sensitive  Materials
■260    ▼a[Sl]▼bCornell  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a167  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-07,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Muller,  David.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Cornell  University,  2025.
■520    ▼aCryogenic  electron  microscopy  enables  structural  and  spectroscopic  characterization  of  beam-sensitive  materials  that  are  otherwise  unstable  under  conventional  imaging  conditions.  Many  functional  interfaces  in  energy  and  environmental  systems,  such  as  solid-electrolyte  interphases  in  lithium  batteries,  ionomer  films  in  fuel  cells,  and  pigment-binder  matrices  in  cultural  heritage  materials,  are  chemically  reactive,  physically  volatile,  or  highly  susceptible  to  radiolysis  and  contamination.  Cryogenic  workflows  preserve  these  systems  in  vitrified  or  low-temperature  states,  allowing  transmission  electron  microscopy  (TEM),  scanning  TEM  (STEM),  and  electron  energy-loss  spectroscopy  (EELS)  to  operate  within  safe  dose  limits  while  maintaining  access  to  nanoscale  structural  and  chemical  detail.            This  thesis  applies  cryo-TEM,  cryo-STEM,  cryo-EELS,  and  cryo-focused  ion  beam  (cryo-FIB)  milling  to  enable  nanoscale  characterization  across  a  range  of  beam-sensitive  energy  materials.  A  dimensionality  reduction  framework  is  developed  to  extract  chemically  meaningful  information  from  low-signal  STEM-EELS  datasets,  allowing  multilayered  interphases  at  lithium-metal  interfaces  to  be  spatially  resolved.  In  alkaline  fuel-cell  catalyst  layers,  cryogenic  imaging  distinguishes  ionomer  from  carbon  support  and  identifies  contamination  artifacts  that  arise  at  room-temperature.  Film  thickness  and  coverage  are  quantified  as  functions  of  deposition  method  and  solvent  formulation.  In  historical  CdS-based  pigments,  cryo-STEM  imaging  reveals  stacking  disorder  in  individual  nanocrystals,  and  density  functional  theory  (DFT)  modeling  shows  how  such  disorder  modulates  exciton  behavior  and  promotes  degradation  under  illumination.            Across  all  three  systems,  cryogenic  electron  microscopy  extends  the  analytical  reach  of  electron  imaging  and  spectroscopy  into  materials  that  would  otherwise  degrade,  transform,  or  contaminate  during  preparation  and  acquisition.  The  techniques  demonstrated  here  enable  direct  measurement  of  chemical  bonding,  structural  order,  and  interface  morphology  in  complex,  radiation-sensitive  systems.  Together,  these  studies  establish  cryo-EM  as  a  versatile  platform  for  nanoscale  characterization  of  reactive  soft  matter,  with  implications  for  electrochemical  performance,  materials  stability,  and  long-term  degradation  across  both  modern  energy  devices  and  historical  materials.
■590    ▼aSchool  code:  0058.
■650  4▼aApplied  physics
■650  4▼aAlternative  energy
■650  4▼aElectrical  engineering
■653    ▼aBeam  sensitive  materials
■653    ▼aElectron  energy  loss  spectroscopy
■653    ▼aElectron  microscopy
■653    ▼aRenewable  energy  materials
■690    ▼a0215
■690    ▼a0544
■690    ▼a0363
■71020▼aCornell  University▼bApplied  Physics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-07B.
■790    ▼a0058
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359660▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books