電子全息技術(shù)的原理及應(yīng)用

第一頁，共十八頁，2022年，8月28日內(nèi)容提要全息技術(shù)概要電子全息技術(shù)的成像原理電子全息實驗技術(shù)全息像的記錄和重構(gòu)電子全息像的應(yīng)用舉例第二頁，共十八頁，2022年，8月28日全息技術(shù)概要光學(xué)全息成像技術(shù)（激光）利用干涉原理記錄物體信息利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息電子全息技術(shù)，可以將出射電子波函數(shù)的相位和振幅分離，得到完全的相位襯度和振幅襯度像。主要應(yīng)用于樣品厚度測量、平均內(nèi)勢的測定、物鏡球差矯正及界面電勢場分布的測量。第三頁，共十八頁，2022年，8月28日電子全息的幾何光路圖靜電雙棱鏡：SiO2細絲，直徑小于1微米電勢分布：電子束偏轉(zhuǎn)角度：

偏轉(zhuǎn)角度與入射位置無關(guān)，只與所加的偏壓和靜電雙棱鏡的幾何尺寸有關(guān)。第四頁，共十八頁，2022年，8月28日電子全息圖的特征干涉條紋間隔S和全息圖的寬度D：影響全息像質(zhì)量的因素電子源的相干性冷場發(fā)射電子槍具有更好的質(zhì)量樣品質(zhì)量：盡可能薄、厚度均勻、邊緣平直、去除非晶層菲涅耳衍射電鏡參數(shù)第五頁，共十八頁，2022年，8月28日獲得高分辨像調(diào)低放大倍數(shù)，加入雙棱鏡調(diào)整像散調(diào)高放大倍數(shù)，調(diào)整聚焦移動樣品，記錄全息圖實驗操作第六頁，共十八頁，2022年，8月28日電子全息像的記錄與重構(gòu)頻譜濾波全息像的強度分布：出射波與參考波的相干疊加其中V稱為條紋的可見度對全息像強度式進行傅里葉變換，得到零級、＋1級和－1級頻譜將φ（fx,fy+f0）分離出來，并平移到原點得到φ（fx,fy）對其進行反傅里葉變換，即可實現(xiàn)出射波的重現(xiàn)。F－1{φ（fx,fy）}=Φ0(x,y)第七頁，共十八頁，2022年，8月28日軟件操作：holoworkforDM振幅與相位的分離第八頁，共十八頁，2022年，8月28日由相位圖計算材料界面勢壘和電荷的分布在忽略外場的情況下，受內(nèi)電勢影響的相位變化為：Φ(x,y)＝CE[V0t+V(t-2t0)]由泊松方程計算電荷分布：

第九頁，共十八頁，2022年，8月28日應(yīng)用舉例1:LaAlO3－Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜自發(fā)極化的透射電鏡研究（H.F.Tian,PHYSICALREVIEWB71,115419s2005d）第十頁，共十八頁，2022年，8月28日左：薄膜的形貌像、界面與界面位錯的高分辨像上：薄膜與真空交界處的電子全息像、重構(gòu)出的相位圖及界面的電荷分布第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日薄膜－襯底界面處及界面位錯的電子全息研究第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日應(yīng)用舉例2:(001)Si/La0.9Sr0.1MnO3/SrTiO3薄膜界面的電子顯微研究（H.F.Tian,PHYSICALREVIEWB73,075325（2006））第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日界面無定型層的透射電鏡結(jié)果第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日應(yīng)用舉例3:錳氧化物異質(zhì)結(jié)界面電勢分布的電子顯微研究（APPLIEDPHYSICSLETTERS87,164102（2005））第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日異質(zhì)結(jié)界面的電子全息像及電勢分布圖第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日結(jié)論與展望介紹了電子全息的基本原理及其在異質(zhì)結(jié)薄膜分析方面的應(yīng)用。展望：納米材料的電子全息研究