材料微結(jié)構(gòu)分析原理與方法:17 襯度原理和STEM_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、第6章 透射電子顯微術(shù)圖像襯度2022/7/261 襯度的產(chǎn)生有三種機(jī)制: 不論哪一種成像襯度都使電子顯微像包含了豐富的晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息,因此在許多情況下電子顯微像不能象光學(xué)照片那樣簡(jiǎn)單、直觀地加以解釋。本章要點(diǎn):質(zhì)厚襯度衍射襯度相位襯度2022/7/262非晶樣品:不發(fā)生衍射,彈性散射是隨機(jī)發(fā)生的,散射的強(qiáng)度只與樣品的厚度和密度有關(guān)系。晶體樣品:電子散射按照布拉格方程,衍射束在2hkl方向上。第6章 透射電子顯微術(shù)圖像襯度2022/7/263質(zhì)厚襯度:由于樣品各處組成物質(zhì)的原子種類不同和厚度不同造成的襯度。在復(fù)型樣品、非晶態(tài)物質(zhì)、合金中的第二相看到的襯度都屬于此類。 元素的種類不同對(duì)電子的散

2、射能力就不同。重元素比輕元素的散射能力強(qiáng),成像時(shí)被散射到光闌以外的電子多,重元素成的像比輕元素的像暗,試樣越厚,對(duì)電子的吸收越多,相應(yīng)部位的參與成像的電子就越少,所以厚樣品的像比薄樣品的像暗。 散射幾率越大,圖像的亮度越小,襯度越低。 樣品越薄,原子序數(shù)越小,加速電壓越高,被散射到物鏡光闌以外的幾率越小,通過光闌參與成像的電子越多,像的亮度就越高。6.1 質(zhì)厚襯度2022/7/264單晶Si基體上生長(zhǎng)非晶薄膜的質(zhì)厚襯度像6.1 質(zhì)厚襯度2022/7/265氣泡的質(zhì)厚襯度明場(chǎng)像透射電鏡中實(shí)心球(左)和空心球(右)的圖像差別6.1 質(zhì)厚襯度大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2022/7/266 由于各

3、處晶體取向或者晶體結(jié)構(gòu)不同,滿足布拉格衍射條件的程度不同,使得在樣品下表面形成一個(gè)隨位置不同而變化的衍射振幅分布,所以像的強(qiáng)度隨衍射條件的不同發(fā)生相應(yīng)的變化,稱為衍射襯度。 這種襯度對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和取向十分敏感,當(dāng)樣品中含有晶體缺陷時(shí),意味著該處相對(duì)于周圍完整晶體發(fā)生了微小的取向變化,導(dǎo)致缺陷處和周圍完整晶體有不同的衍射條件,形成不同的襯度,將缺陷顯示出來。 由于衍射襯度對(duì)缺陷十分敏感,所以廣泛地用于晶體結(jié)構(gòu)研究。6.2 衍射襯度2022/7/267質(zhì)厚襯度和衍射襯度-典型的振幅襯度振幅襯度特點(diǎn): 成像過程是單束、無干涉成像,獲得的像襯度是在物出射面各點(diǎn)處這束波的強(qiáng)度分布,物透射函數(shù)對(duì)入射電子波的

4、相位調(diào)制得不到反映。像襯度或是反映樣品不同區(qū)域的散射能力的差異(質(zhì)厚襯度);或是反映晶體樣品不同區(qū)域滿足布拉格衍射條件程度的差異(衍射襯度)。 由物質(zhì)對(duì)電子的吸收差異、衍射條件的不同,給出襯度變化,達(dá)到分析相結(jié)構(gòu)和缺陷的目的。質(zhì)厚、衍襯像在顯微結(jié)構(gòu)分析中有著廣泛的應(yīng)用。6.2 衍射襯度2022/7/268 基本假設(shè):為了處理方便,衍襯成像的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論不考慮樣品中透射束與衍射束之間、衍射束與衍射束之間的相互作用,既不考慮它們之間的能量交換。 由于原子對(duì)電子的散射非常強(qiáng),各衍射束之間的能量交換是不可避免的,當(dāng)衍射束的強(qiáng)度相對(duì)于入射束的強(qiáng)度是非常小時(shí),才能近似滿足假定。衍襯成像的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論6.2 衍

5、射襯度2022/7/269 在獲得電子顯微像時(shí),通常采用雙束成像條件:即除透射電子束外,只有一個(gè)強(qiáng)衍射束,且讓它偏離精確的布拉格衍射條件。 用非常薄的樣品,這時(shí)因吸收而引起的能量損失和多次散射以及嚴(yán)格雙束情況下有限的透射和衍射束之間的交互作用可以忽略不計(jì)。 實(shí)際上,要做到這兩條是非常困難的,盡管盡可能地調(diào)整樣品的取向,以期達(dá)到雙束成像條件。雙束近似6.2 衍射襯度2022/7/2610 將柱體內(nèi)所有厚度元的衍射振幅按相互之間的相位關(guān)系進(jìn)行疊加,得到晶柱下表面P點(diǎn)的衍射總振幅 g=(i/g)exp(-2isz)dz= (i/g)exp(-2isz)dz= (i/g)exp(-ist)(sinst

6、)/sP點(diǎn)的衍射強(qiáng)度為 Ig=gg*=(2/g2)sin2(st)/(s)2 這就是完整晶體衍射強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,Ig是暗場(chǎng)像的強(qiáng)度。sin2(st)/(s)2是干涉函數(shù)。出于簡(jiǎn)化計(jì)算的目的,運(yùn)動(dòng)學(xué)理論采用柱體近似來計(jì)算透射波和衍射波振幅;電子束在很薄的樣品中傳播,無論是透射束還是衍射束的振幅都是由截面甚小的晶柱內(nèi)原子或晶胞散射振幅的疊加。因此樣品可以看成是由許許多多這樣的晶柱平行排列組成的散射體,晶柱之間不發(fā)生交互作用,這就是晶柱近似。柱體近似6.2 衍射襯度2022/7/2611 在雙束條件下透射束和衍射束的強(qiáng)度也是接近的,并非可以忽略不計(jì)的,透射束和衍射束的交互作用仍是不可避免的。 運(yùn)動(dòng)

7、學(xué)理論仍然能比較準(zhǔn)確地或定性地說明許多常見的襯度變化現(xiàn)象,如樣品中的位錯(cuò)、晶體缺陷、形變和相變等晶體微觀形貌。 薄樣品的情況難以完全代表大塊材料的真實(shí)結(jié)構(gòu); 由于電子束之間的動(dòng)力學(xué)交互作用產(chǎn)生的襯度現(xiàn)象,只能用動(dòng)力學(xué)理論才能得到滿意地解釋。運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的有效性6.2 衍射襯度2022/7/2612雙束近似下的明場(chǎng)像,離軸暗場(chǎng)像和中心暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2613明場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2614明場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2615明場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2616DFDFDF暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2617暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/

8、2618暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2619暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2620暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2621暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2622雙束條件下的中心明場(chǎng)像和中心暗場(chǎng)像互補(bǔ)6.2 衍射襯度2022/7/2623暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2624 Al-3%Li在雙束條件下的明場(chǎng)像(a)和暗場(chǎng)像(b) ,可見明場(chǎng)像是和暗場(chǎng)像襯度是互補(bǔ)的6.2 衍射襯度2022/7/2625 Electron diffraction pattern: the rings correspond to the reflections of Pt. The a

9、pertures (red circles) are localized around the direct beam for recording the bright field (BF) image and at a part of two diffraction rings for the dark field (DF) image. The diffraction ring is rotated through this aperture in the conical DF mode of the microscope. BF, DF and conical DF image of P

10、t particles inside of SiO2-NTs. In BF, the Pt particles appear with dark contrast since crystalline Pt scatters electrons much more than the amorphous SiO2. In DF, some of the Pt particles appear with bright contrast, namely such which diffract into the aperture.Since all these reflections are taken

11、 in the conical DF mode, more Pt particles are visible. 12 光闌1的明場(chǎng)像 光闌2的暗場(chǎng)像 環(huán)形暗場(chǎng)像 Pt的多晶衍射環(huán)應(yīng)用舉例SiO2納米管中的Pt 顆粒的明場(chǎng)像和暗場(chǎng)像6.2 衍射襯度2022/7/2626 雙束條件下的散射過程:當(dāng)波矢量為ko的入射波到達(dá)樣品表面時(shí),就受到晶體原子的散射,產(chǎn)生波矢為kg的衍射波,但衍射波的強(qiáng)度較小。隨著電子波在晶體內(nèi)沿入射方向傳播,透射波不斷地發(fā)生衍射,強(qiáng)度不斷下降,若忽略非彈性散射所引起的吸收效應(yīng),則相應(yīng)的能量(強(qiáng)度)轉(zhuǎn)移到衍射波方向,所以衍射波的強(qiáng)度不斷加強(qiáng)。電子波在晶體內(nèi)傳播到一定深度時(shí),由于

12、有足夠多的單胞參與了散射,將使透射波的振幅下降到零,全部能量都轉(zhuǎn)移到衍射波方向,使其振幅達(dá)到最大。由于入射波與hkl晶面相交成精確的布拉格角,所產(chǎn)生的衍射波也與hkl晶面相交成角,強(qiáng)度增加的衍射波同樣也可以作為入射波在hkl晶面發(fā)生衍射,這樣激發(fā)的二次衍射的方向與透射波的方向一致,隨著衍射波在晶體內(nèi)的進(jìn)一步傳播,衍射波的能量逐步下降,透射波的能量強(qiáng)度逐步增強(qiáng),這種強(qiáng)烈的動(dòng)力學(xué)相互作用的結(jié)果使得電子束在晶體內(nèi)傳播過程中透射波和衍射波的強(qiáng)度發(fā)生周期性振蕩。在電子束傳播方向上透射束和衍射束的振蕩周期定義為“消光距離”,以g表示。 消光距離(a)雙束交換 (b)振幅變化 (c)強(qiáng)度變化6.2 衍射襯度

13、衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)理論 兩個(gè)基本假設(shè)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論是討論晶體激發(fā)產(chǎn)生的衍射波強(qiáng)度的簡(jiǎn)單方法,其主要特點(diǎn)是不考慮入射波與衍射波之間的動(dòng)力學(xué)相互作用。1)不考慮衍射束和入射束之間的相互作用,即兩者間沒有能量的交換。2)不考慮電子束通過晶體樣品時(shí)引起的多次反射和吸收。 兩條途徑1)采用足夠薄的樣品,使入射電子受到多次散射的機(jī)會(huì)減少到可以忽略的程度。2)讓衍射晶面處于足夠偏離布拉格條件的位向,即存在較大的偏離參量,此時(shí)衍射波強(qiáng)度較弱。 兩個(gè)近似處理方法1)雙光束近似2)柱體近似I0=11-IgIgIIIIIIIg1Ig2Ig3雙束近似 (運(yùn)動(dòng)學(xué)基本假設(shè)一)在獲得電子顯微像時(shí),通常采用雙束成像條件:即除透射電子束外

14、,只有一個(gè)強(qiáng)衍射束,且讓它偏離精確的布拉格衍射條件。用非常薄的樣品,這時(shí)因吸收而引起的能量損失和多次散射以及嚴(yán)格雙束情況下有限的透射和衍射束之間的交互作用可以忽略不計(jì)。實(shí)際上,要做到這兩條是非常困難的,只能盡可能地調(diào)整樣品的取向,以期達(dá)到雙束成像條件。柱體近似模型 (運(yùn)動(dòng)學(xué)基本假設(shè)二)出于簡(jiǎn)化計(jì)算的目的,運(yùn)動(dòng)學(xué)理論采用柱體近似來計(jì)算透射波和衍射波振幅;電子束在很薄的樣品中傳播,無論是透射束還是衍射束的振幅都是由截面甚小的晶柱內(nèi)原子或晶胞散射振幅的疊加。因此樣品可以看成是由許許多多這樣的晶柱平行排列組成的散射體,晶柱之間不發(fā)生交互作用,這就是晶柱近似。理想晶體的衍射強(qiáng)度理想晶體指不存在位錯(cuò)、層錯(cuò)

15、、晶界第二相等導(dǎo)致原子偏離正常位置,引起畸變的晶體。ZzdzOkr入射波 k k 衍射波dg入射波I0=1OAkkOGgsK =k-kt1-IgIg考慮厚度為t的完整晶體內(nèi)晶柱OA所產(chǎn)生的衍射強(qiáng)度。K =k-k =g+s=2Kr = 2sr= 2sz2022/7/2632 完整晶體衍射強(qiáng)度Ig隨樣品厚度和偏離參量變化的規(guī)律,當(dāng)晶體的衍射條件相同,保持偏離參量不變,衍射強(qiáng)度Ig隨樣品厚度的變化為Ig=sin2(st)/(sg)2 隨著樣品厚度的增加,衍射強(qiáng)度發(fā)生周期性振蕩,振蕩的周期為tg=1/s,當(dāng)t=n/s時(shí),衍射強(qiáng)度Ig=0。等厚消光條紋6.2 衍射襯度大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院202

16、2/7/2633等厚消光(a)孔洞邊緣處楔形引起的襯底條紋示意圖;(b) 金屬樣品邊緣的等厚消光條紋336.2 衍射襯度2022/7/2634 傾斜界面的等厚消光條紋(a)傾斜界面示意圖(b)金屬多晶樣品中傾斜晶界的等厚消光條紋6.2 衍射襯度2022/7/2635 如果樣品的厚度不變,但是局部晶面取向發(fā)生變化,衍射強(qiáng)度將隨偏離參量的變化而變化,有 Ig=(t22/g2)sin2(st)/(st)2s=0時(shí),衍射強(qiáng)度有極大值,當(dāng)s=(2n+1)/2t(n=1,2,)時(shí),衍射強(qiáng)度都有極大值,不過隨著s的增大,衍射強(qiáng)度的極大峰值迅速下降。當(dāng)s=n/t時(shí),衍射強(qiáng)度出現(xiàn)第n個(gè)極小值,是衍射強(qiáng)度發(fā)生消光

17、的位置。所以當(dāng)t一定時(shí),隨著s的增加,衍射強(qiáng)度也發(fā)生周期性振蕩。等厚消光條紋6.2 衍射襯度2022/7/2636振蕩周期為sg=1/t衍射強(qiáng)度將隨晶體取向變化,在s=0處精確滿足布拉格衍射條件,兩側(cè)的偏離參量符號(hào)相反,并且數(shù)值增大,衍襯像中s=0處為亮線(暗場(chǎng))或暗線(明場(chǎng)),兩側(cè)有明暗相間的條紋出現(xiàn)(因強(qiáng)度迅速下降,條紋的數(shù)目有限),同一亮線或暗線對(duì)應(yīng)相同的偏離參量。這種特征襯度稱為等傾消光條紋。傾動(dòng)一下樣品,樣品上相應(yīng)于s=0的位置發(fā)生變化,消光條紋的位置也跟著發(fā)生變化。等傾消光條紋對(duì)樣品取向非常敏感。6.2 衍射襯度2022/7/26376.2 衍射襯度2022/7/26386.2 衍

18、射襯度2022/7/2639S恒定,厚度改變,產(chǎn)生等厚條紋;厚度一定,S改變,產(chǎn)生等傾條紋;樣品厚度均勻,亦無彎曲,則產(chǎn)生均勻的襯度;衍射襯度與成像所用的衍射束有關(guān),用不同的衍射束成像,則像的襯度包括消光條紋也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。完整晶體的襯度6.2 衍射襯度2022/7/2640 位錯(cuò)是晶體中諸多缺陷的一種,也是最重要的一種。近代材料科學(xué)是建立在電子理論、晶體缺陷理論和電子顯微分析技術(shù)這三大支柱上的。晶體缺陷特別是位錯(cuò)理論和電子顯微分析技術(shù)在現(xiàn)代材料科學(xué)中有著舉足輕重的作用。樣品中一般都有缺陷,缺陷會(huì)使晶體局部發(fā)生彈性位移,取向發(fā)生變化,導(dǎo)致局部衍射條件的變化,引起衍射襯度的變化。仍可用柱體模

19、型分析缺陷對(duì)衍射強(qiáng)度的影響,缺陷是柱體發(fā)生了某種畸變,引起柱體內(nèi)z處dz厚度元位移R,原來的位置矢量r變?yōu)閞=r+R。通常R是位置(x,y,z)的函數(shù),柱體位置確定的情況下,R僅是深度的函數(shù)。R (x,y,z)的具體形式?jīng)Q定于缺陷的類型。晶體中位錯(cuò)和層錯(cuò)的觀察6.2 衍射襯度2022/7/2641r處厚度元dz的散射振幅為dg =(i/g)exp(-2ikr)dz =(i/g)exp-2i(g+s)(r+R)dz =(i/g)exp(-2isz)exp(-2igR)dz不完整晶體的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 g=(i/g)exp(-2isz)exp(-2igR)dz因子exp(-2igR)是畸變位移場(chǎng)對(duì)衍射振

20、幅的貢獻(xiàn),將位移畸變場(chǎng)代入上式就可求得不完整晶體下表面的衍射振幅g不完整晶體的運(yùn)動(dòng)學(xué)理論6.2 衍射襯度刃位錯(cuò)bubu11.5 缺陷晶體的電子顯微像舉例a. 位錯(cuò)螺位錯(cuò)ubu/b位錯(cuò)線像總是出現(xiàn)在它的實(shí)際位置的一側(cè)或另一側(cè),說明其襯度本質(zhì)上是由位錯(cuò)附近的點(diǎn)陣畸變所產(chǎn)生的,叫做“應(yīng)變場(chǎng)襯度”。* 如果 gb=0,則位錯(cuò)的衍襯像不可見。由此規(guī)則可以確定位錯(cuò)的Burgers矢量:由g1b=0g2b=0則 b/g1g2位錯(cuò)2022/7/2647位錯(cuò)環(huán)6.2 衍射襯度2022/7/26486.2 衍射襯度2022/7/26496.2 衍射襯度2022/7/26506.2 衍射襯度2022/7/26516

21、.2 衍射襯度2022/7/2652球形夾雜物對(duì)附近晶體引起畸變示意圖球形夾雜物的衍射像6.2 衍射襯度2022/7/2653扭轉(zhuǎn)晶界形成幾何示意圖7.0%AlNi合金中的扭轉(zhuǎn)晶界和大角晶界A為扭轉(zhuǎn)晶界,B為大角晶界;箭頭所指為界面位錯(cuò)小角度傾轉(zhuǎn)晶界的衍襯像小角晶界6.2 衍射襯度2022/7/2654層錯(cuò)6.2 衍射襯度t1=ntg=n/st1=n/st1=(n+1/2)/sb. 層錯(cuò)2022/7/26566.2 衍射襯度2022/7/2657 運(yùn)動(dòng)學(xué)理論對(duì)復(fù)雜的衍射問題作了簡(jiǎn)化處理,提供了簡(jiǎn)明的解釋晶體和晶體缺陷衍射襯度和相位襯度像的方法。 對(duì)于衍射襯度成像,運(yùn)動(dòng)學(xué)理論成功地預(yù)測(cè)了一些襯度

22、特征,如:位錯(cuò)像的線狀特征、等厚條紋和等傾消光輪廓等。成功之處6.2 衍射襯度2022/7/2658 質(zhì)厚襯度像和衍射襯度像都有一個(gè)共同的問題,即電子波通過被觀察樣品的不同區(qū)域后是否產(chǎn)生足夠的強(qiáng)度差異。如果樣品非常薄,即使用很小尺寸的物鏡光闌也得不到足夠高的振幅襯度,也就是說由樣品相鄰晶柱出射的透射振幅的差異不足以區(qū)分開相鄰的兩個(gè)像點(diǎn),獲得的電子顯微像上振幅襯度幾乎為零。不足之處6.2 衍射襯度2022/7/2659由對(duì)完整晶體計(jì)算的衍射強(qiáng)度表達(dá)式可以看出,當(dāng)樣品厚度t g/ 時(shí),IgIo=1, 顯然不符合強(qiáng)度守恒定律。實(shí)驗(yàn)中使用的樣品厚度通常大于g/,因此,許多實(shí)驗(yàn)觀察到的衍射襯度效應(yīng)必須用

23、動(dòng)力學(xué)理論才能給出合理的解釋。6.2 衍射襯度材料微結(jié)構(gòu)分析原理與方法 大連理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院透射電子顯微學(xué)2022/7/266060 正是由于未考慮到衍射束和透射束以及衍射束與衍射束之間的動(dòng)力學(xué)衍射相互作用,以及在運(yùn)動(dòng)學(xué)理論中未曾提及的異常吸收效應(yīng),衍射襯度像上襯度特征不僅得不到定量解釋,就是定性解釋有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)學(xué)近似的缺點(diǎn)6.2 衍射襯度2022/7/2661保留了運(yùn)動(dòng)學(xué)理論中的雙束近似和柱體近似假設(shè);考慮了樣品對(duì)電子的吸收,并認(rèn)為存在一個(gè)極限;更重要的是考慮了各級(jí)衍射束之間的交互作用,透射束振幅和衍射束振幅都隨晶柱的深度而變化,是z的函數(shù);在雙束近似下,動(dòng)力學(xué)認(rèn)為樣品晶

24、柱內(nèi)傳播的是一個(gè)波函數(shù)。其中是有效偏離參量,它比運(yùn)動(dòng)學(xué)的偏離參量大。衍射成像的動(dòng)力學(xué)理論6.2 衍射襯度2022/7/26626.2 衍射襯度2022/7/26636.2 衍射襯度2022/7/2664 當(dāng)透射電子束和至少一束衍射束同時(shí)通過物鏡光闌參與成像時(shí),由于透射束與衍射束的相互干涉,形成一種反映晶體點(diǎn)陣周期性的條紋像或點(diǎn)陣像或結(jié)構(gòu)像,這種相襯度的形成是透射束和衍射束相位相干的結(jié)果,故稱為相位襯度。6.3 相位襯度2022/7/2665 由于樣品勢(shì)場(chǎng)的作用,在樣品下表面出射電子波會(huì)存在相位誤差,這樣的薄樣品稱為相位物體,忽略電子波傳播通過樣品后波的振幅變化,成為相位物體近似。選取大尺寸物鏡

25、光闌,讓盡可能多的光束攜帶著它們的振幅和相位通過光闌參與成像,即相位襯度像,所以高分辨成像是多束干涉成像。高分辨電子顯微像6.3 相位襯度2022/7/2666-FeSi2 如果用物鏡光闌選擇后焦面上的兩個(gè)波來成像,由于兩波干涉,得到一維方向上的強(qiáng)度呈周期變化的條紋花樣,這就是晶格條紋。它不要求電子束準(zhǔn)確平行于晶格平面。非晶Si上生長(zhǎng)的-FeSi2小顆粒的晶格條紋,黑色的顆粒和虛線選中的區(qū)域的都是晶化顆粒的晶格條紋晶格條紋像6.3 相位襯度2022/7/2667Bi系超導(dǎo)氧化物的一維結(jié)構(gòu)像 如果傾斜晶體,使電子束平行于某一晶面族入射,電子束可以從晶面產(chǎn)生一維衍射,使用這一衍射花樣拍攝的高分辨像

26、就是一維結(jié)構(gòu)像。從一維結(jié)構(gòu)像可得到該組晶面的配置細(xì)節(jié),從而可直接測(cè)得晶面間距,觀察孿晶、晶界和長(zhǎng)周期層狀晶體的結(jié)構(gòu)。一維結(jié)構(gòu)像6.3 相位襯度2022/7/2668(a)尖晶石橄欖石界面;(b) InAsSb和InAs異質(zhì)結(jié)上的位錯(cuò) 它是采用一個(gè)晶帶的衍射而成像的,要求有一個(gè)沿晶帶軸的準(zhǔn)確入射方向。對(duì)于這樣的電子衍射花樣,在原點(diǎn)(透射波)附近,出現(xiàn)反應(yīng)晶體單胞的衍射波,在衍射波和透射波干涉生成的二維像中,能觀察到顯示單胞的二維晶格像。二維晶格像雖然含有單胞尺度的信息,但是,因?yàn)椴缓映叨?單胞內(nèi)原子排列)的信息,所以,稱為晶格像.二維晶格像6.3 相位襯度2022/7/2669氮化硅的高分辨

27、結(jié)構(gòu)像(a)-Si3N4和(b)-Si3N4 參照各自的晶體結(jié)構(gòu)可知,原子列的位置呈現(xiàn)暗的襯度,沒有原子的地方則呈現(xiàn)亮的襯度,與投影的原子列能一一對(duì)應(yīng)。這樣,把晶體結(jié)構(gòu)投影勢(shì)高(原子)位置是暗的、投影勢(shì)低(原子間隙)位置呈現(xiàn)亮襯度的高分辨電子顯微像稱為二維晶體結(jié)構(gòu)像。二維結(jié)構(gòu)像6.3 相位襯度2022/7/26706.3 相位襯度2022/7/2671 Ti2Ba2CuO6超導(dǎo)氧化物的高分辨結(jié)構(gòu)像(從插圖可看出實(shí)驗(yàn)像與結(jié)構(gòu)模型匹配完好。值得注意的是,暗點(diǎn)從鈣鐵礦結(jié)構(gòu)的理想位置發(fā)生了系統(tǒng)的偏離。)6.3 相位襯度2022/7/2672AlN反向疇結(jié)構(gòu)6.3 相位襯度2022/7/2673ReO3 Structure TypeBlock structures are derived from the ReO3 type. It consists of ReO6 octahedra which are arranged in a primitive cubic lattice. The octahedra are linked by corner-sharing along the axes. In an early HRTEM image of WO3, which crystallizes in a slightly distorted

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