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PHI CHINA的AES仪器产品，在过去一年为用户带来卓 越的科学研究体验，而高质量的科研出版物正是科学进步、理解和交流的基石。

回顾 2021 年，PHI AES，包括PHI 710和 PHI 4700仪器，在支持科学研究方面产生了积极的影响，PHI AES仪器为1300多篇学术出版物提供了关键科学数据，其中许多成果发表在高影响力期刊（Nature和Science）。

PHI AES仪器主要用于研究大量具有高科技特性和重大研究价值的新型材料：如基于钙钛矿1、砷化镓2和硅3 的太阳能电池；假肢和医疗植入物4-6 ; 二维量子材料7 ; 用于燃料电池、水分解、能量储存8-9和有机微污染物去除10 的新型催化剂；发光二极管11-12；热电材料13 ; 金属合金的深海摩擦腐蚀14 ; 核电站和水冷反应堆的低碳钢材料15; 不锈钢点腐蚀16 ; 增材制造17 ; 锂离子电池18-19 ; 以及全固态电池20。

其中一个例子是在《Nature Communications》上发表的一篇由华东理工大学工业废水无害化与资源化国家工程研究中心的研究成果，为当前“双碳”目标下生物质等原料的高原子经济性转化利用提供了有效的参考。这项工作筛选多种天然矿物和实际矿粉，由此发掘Fe-Mn的多级赋存形态对氧化自由基的发生与调控至关重要，并进一步设计优化了MnO2和针铁矿混合的软锰矿物理混合针铁矿复合催化剂，实现了产物乙醇酸（GA）和甲酸（FA）的高产率协同制备。整个催化体系也表现出了高度的稳定性，展现了优异的实际应用前景，完善了生物基聚乙醇酸产业链上一环，提供了双碳背景下煤基-生物基新材料产业协同创新的可行性。在本项目研究中通过使用 PHI AES 710扫描俄歇纳米探针，科学家们对新鲜的Mn基催化剂和反应后的催化剂表面获得了Mn元素空间分辨影像，帮助阐明了催化剂氧化的机制（图1）。PHI AES 710仪器所具备的高空间分辨(<8 nm) 元素影像功能能够对材料的形貌和表面元素分布提供出色的可视化效果。

图 1. 新鲜（底部）和反应后（顶部）MnO2 /Goe催化剂AES的SEM影像和Mn元素俄歇影像。

另一例子是发表在《NPG Asia Materials》的论文，由东京工业大学和格拉斯哥大学的研究者22利用 PHI AES 710仪器研究了铁基超导体。在这项工作中，通过俄歇深度剖析探测了Fe-pnictide异质结构层状材料的界面化学性质。俄歇深度剖析结果显示了在未掺杂和Co2+替代的情况下，存在光滑和干净的界面，以及在沉积过程中过量O 2-存在的情况下形成的界面层（图2）。对这些极薄层进行精确深度剖析的结果体现了PHI AES 710优异的深度分辨能力。

图2. STEM 图像: a. 干净的、未掺杂Sm-1111/Ba-122的界面、b. 干净的，Co 2+ -取代La-1111/Ba-122的界面、c. Sm-1111/Ba-122中的界面层 (IFL)（过量的O 2–）；AES深度剖析: d. 未掺杂Sm-1111/Ba-122、e. Co 2+ -取代La-1111/Ba-122，和f. Sm-1111/Ba-122中的界面层 (IFL)（过量的O 2–）。

PHI CHINA的TOF-SIMS仪器产品，在过去一年为用户带来卓越的科学研究成果。

回顾 2021 年，PHI nanoTOF (TOF-SIMS) 仪器在支持科学突破方面产生了积极的影响，PHI TOF-SIMS仪器为900多篇学术出版物提供了关键科学数据。

PHI TOF-SIMS 仪器主要用于研究大量具有高科技特性和重大研究价值的新材料，如钙钛矿太阳能电池1-3、二维材料4、生物材料5,6和锂离子电池7-9 。PHI nanoTOF仪器的表面分析能力和独特功能正在成为科学前沿探索和新材料研发的强有力工具，实现对材料组分的深度剖析和空间分布探测。

材料的深度剖析案例：纽约大学Tandon工程学院的客户使用PHI nanoTOF II和PHI VersaProbe仪器对钙钛矿太阳能电池开展了研究1，通过TOF-SIMS深度剖析来分析减少空穴传输层 (HTL) 中锂离子含量会如何降低器件垂直方向的含量，相关研究成果发表在Nature期刊。作者证明了嵌入钙钛矿活性层的锂离子会导致钙钛矿分解并形成金属铅，从而产生复合位点。锂离子主要集中在底部接触层中 (图 1a)，从而导致器件失效。而二氧化碳掺杂会降低器件中锂离子信号，特别是底部接触层中锂离子的积累会大幅度减少（图 1b）。

图 1. 原始太阳能电池 (a) 和 CO2处理层 (b) 的TOF-SIMS 深度剖面。

材料的空间分布案例：发表在 Advanced Electronic Materials的论文展示了TOF-SIMS在二维材料功能化（如 MoS2和 WSe2）研究中的重要作用4 。德国联邦国防大学的科学家结合原子力显微镜-红外光谱(AFM-IR)和表面灵敏的TOF-SIMS，克服了一般常规表面分析方法的局限性，并证明了二维材料的表面高选择性功能化。在图2中，32S-、28Si-、O-、C-、CH-和 CH2-的TOF-SIMS二次离子分布图清晰展示了在SiO2 /Si的基底上，PBI功能化后的CVD-生长的单个清晰可辨的MoS2二维材料薄片。此项研究突出了TOF-SIMS表面分析技术在二维材料和有机SAMs领域的巨大潜力。

图2. 32S-、28Si-、O-、C-、CH-和 CH2-二次离子的高分辨率TOF-SIMS图

更多PHI TOF-SIMS论文信息

1.https://doi.org/10.1021/acsami.1c15505

2.https://www.nature.com/articles/s41586-021-03518-y#Sec26

3.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202101454

4.https://doi.org/10.1038/s41566-021-00857-0

5.https://doi.org/10.1002/aelm.202000564

6.https://doi.org/10.1038/s41598-021-92044-y

7.https://doi.org/10.1038/s41598-020-78416-w

8.https://doi.org/10.1002/smll.202104532

9.https://doi.org/10.1116/6.0001044

10.https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.11.017