衍襯成像分析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1工藝過程工藝過程 1. 1.切割樣品薄片切割樣品薄片 厚度為厚度為0.30.30.5mm0.5mm 2. 2.樣品薄片的預(yù)先減薄。樣品薄片的預(yù)先減薄。硬材料，可減薄至硬材料，可減薄至70m70m左右；左右；軟材料，不能小于軟材料，不能小于100m100m。 3.3.最終減薄。最終減薄。第1頁/共40頁金屬薄片的線切金屬薄片的線切割割第2頁/共40頁超薄切片技術(shù)第3頁/共40頁雙噴式電解減薄裝置示意圖第4頁/共40頁TEM specimen preparation:Material should be thinned to 10100 nm thick for TEM observati

2、onPlane viewTEM Analysis 第5頁/共40頁TEM specimen preparation:Material should be prepared in 10100 nm thickCross-section viewTEM analysis Surface layerSubstrate第6頁/共40頁光學(xué)顯微鏡成像光學(xué)顯微鏡成像-光的反射原理光的反射原理晶粒與晶界晶粒與晶界電子顯微鏡成像電子顯微鏡成像-？原理？原理第7頁/共40頁電子顯微鏡下電子顯微鏡下-衍射襯度成像原理衍射襯度成像原理a)a)明場(chǎng)像明場(chǎng)像IAI0b) b) 中心暗場(chǎng)衍射成像中心暗場(chǎng)衍射成像第8頁/共

3、40頁第9頁/共40頁第10頁/共40頁第三節(jié)第三節(jié) 消光距離消光距離a)a)布拉格位向下的衍射布拉格位向下的衍射 b)b)振幅變化振幅變化 c)c)強(qiáng)度變化強(qiáng)度變化第11頁/共40頁幾種晶體的消光距離/nm（加速電壓為100kV時(shí)）晶體晶體（110） （111） （200） （211）Al5668Ag2427Au1820Fe284050第12頁/共40頁第四節(jié)第四節(jié) 衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)兩個(gè)基本假設(shè)：兩個(gè)基本假設(shè)：不考慮衍射束和入射束之間的互相作用不考慮衍射束和入射束之間的互相作用不考慮電子束通過晶體樣品時(shí)引起的不考慮電子束通過晶體樣品時(shí)引起的 多次反射和多次反射和吸收吸收 兩個(gè)近似：兩個(gè)近

4、似：雙光束近似雙光束近似柱體近似柱體近似10gTIII第13頁/共40頁柱體近似：成像單元尺寸柱體近似：成像單元尺寸一個(gè)晶胞相一個(gè)晶胞相當(dāng)當(dāng)Ig1 Ig2 Ig3第14頁/共40頁2222)()(sinsstIgggg第15頁/共40頁衍射強(qiáng)度衍射強(qiáng)度 I 隨晶體隨晶體厚度厚度 t 的變化的變化第16頁/共40頁等厚條紋形成原理示意圖等厚條紋形成原理示意圖第17頁/共40頁傾斜界面示意圖傾斜界面示意圖第18頁/共40頁立方立方ZrO2傾斜晶界條紋傾斜晶界條紋第19頁/共40頁衍射強(qiáng)度Ig隨偏離矢量s的變化第20頁/共40頁第21頁/共40頁第22頁/共40頁第23頁/共40頁第24頁/共40頁

5、鈦合金中的層錯(cuò)鈦合金中的層錯(cuò) 單斜中的孿晶單斜中的孿晶第25頁/共40頁第26頁/共40頁刃型位錯(cuò)襯度的產(chǎn)生及其特征刃型位錯(cuò)襯度的產(chǎn)生及其特征第27頁/共40頁陶瓷中的網(wǎng)狀位錯(cuò)a) ZrO2 b) Al2O3不銹鋼中的位錯(cuò)像 a) 明場(chǎng) b) 暗場(chǎng)第28頁/共40頁NiAl合金中的位錯(cuò)合金中的位錯(cuò)第29頁/共40頁不銹鋼中析出相周圍的位錯(cuò)纏結(jié)不銹鋼中析出相周圍的位錯(cuò)纏結(jié) 第30頁/共40頁球形粒子造成球形粒子造成應(yīng)變場(chǎng)襯度的應(yīng)變場(chǎng)襯度的原因示意圖原因示意圖第31頁/共40頁ZrO2-Y2O3陶瓷中析出相的無襯度線第32頁/共40頁時(shí)效后期時(shí)效后期t-ZrO2析出相的明場(chǎng)像析出相的明場(chǎng)像 a)

6、及其衍射斑點(diǎn)及其衍射斑點(diǎn) b)第33頁/共40頁時(shí)效后期t-ZrO2析出相的暗場(chǎng)像第34頁/共40頁Empty Filled 第35頁/共40頁 TEM Lattice Resolution: 0.102 nm 200 kV, Mag.= 1,500,000X, Bright Field Image第36頁/共40頁 High Angle Annular Dark Field STEM Resolution: 0.136 nm 200 kV, Mag.= 8,000,000X, Spot Size = 0.2 nmFiltered Image of red square area第37頁/共40頁Jia, C.L. and Urban, K. Science, 303, 2001 (2004)I