Täiustatud elektronmikroskoopia materjaliteaduse jaoks
Feb 18, 2024
3. In situ uuringute laiendamine sekundaarsete elektronide kollektiivse liikumise kohta
Nendele laetud isoleerkiledele sekundaarsete elektronide jaotumise uuringutele tuginedes saab teha in situ katseid, et uurida isoleerivate proovide koostoimet. Joonisel 5 on näidatud elektrivälja variatsioonide ja sekundaarse elektronide jaotuse muutuse in situ uuringu tulemused kahe isoleermaterjali vahel: FIB-meetodil Ga+ ioonidega valmistatud epoksüvaigu kandiline sammas janeerukoe helbedepoksüvaiku sisse surutud ja mikrotoomia abil valmistatud.70) Ruudukujulise samba geomeetrilised konfiguratsioonid janeeruhelveson näidatud joonisel 5(c). Epoksüvaigu ruudukujuline sammas, mis oli asetatud TEM-i proovihoidja piesosondisse56) lähenesneeruhelvesjärk-järgult.
Wecistanche'i tugiteenus - Hiina suurim tsistanšeksportija:
E-post:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Lisateabe saamiseks ostke:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
25% EHHINAKOSIIDI JA 9% AKTEOSIIDI NEERUTUNGIMISEKS LOODUSLIKU ORGAANILISE TASTANHEKSTRAKTI SAAMISEKS KLIKI SIIA
Rekonstrueeritud faasipiltidel joonisel 5(a) väheneb sekundaarsete elektronidega vastastikuse kiiritamise tõttu mõlema proovi elektripotentsiaal, kui nende eraldus väheneb. Rekonstrueeritud amplituudikujutistel joonisel 5(b) on punast ja kollast värvi piirkondi täheldatud ümberneeruhelveskuid mitte ruudukujulise samba ümber, mis on kooskõlas joonisel 4 esitatud tähelepanekutega. Kui proovide eraldus langes alla umbes 1 µm, kadus suurem osa punast ja kollast värvi piirkondi, mis viitab proovide arvu vähenemisele. sekundaarsed elektronid neeruhelbe ümber. Sellegipoolest jäävad nõrgad värvipiirkonnad paremas alanurgas, epoksüvaigu sambast mõnel kaugusel. Joonise 5(a) vasakpoolseimal pildil näidatud kahes rohelises "f" ja kollases "e" ruudupiirkonnas olevate interferentsääriste nähtavust võrreldakse proovikehade vahelise eraldumise funktsioonina, nagu on näidatud joonisel 5( d), kui sammas liigub punkti ( ) poole või sellest ( ) eemaleneeruhelves. Kui epoksüvaigu ruudukujuline sammas läheneb neeruhelbe pinnale, on märgatav nähtavuse suurenemine kollases ruudus neeruhelbe lähedal. Sekundaarsete elektronide arvu vähenemine neeruhelbe pinnal tuleneb juhtiva kihi olemasolust epoksüvaigu pinnal, mille kaudu kandusid sekundaarsed elektronid.
Nagu märgitud, on elektronide holograafias amplituudi rekonstrueerimise protsessi kaudu täheldatud elektronide akumuleerumist ja kollektiivseid liikumisi erinevate positiivselt laetud isolaatorite ümber. Need katsed viidi läbi õhukese isoleeriva proovipinnaga TEM-iga. Siin näitame, et FIB-süsteemiga skaneeriva ioonmikroskoopia (SIM) abil saab jälgida sekundaarsete elektronide sarnaseid mõjusid, mida tõmbavad isegi isolaatorite põhipinnad. TEM-i ja SIM-i poolt täheldatud nähtuste ühiseks tunnuseks on isolaatorite positiivne laadimisefekt. Viimasel juhul kasutatakse SIM-kaardi vaatluste ajal isolaatori massilise pinna skaneerimiseks Ga{{0}}ioonsondi. Skaneeritud ala igas punktis eralduvad põhipinnalt sekundaarsed elektronid, samas kui Ga + ioonid kogunevad massiproovi, mille tulemuseks on positiivne laengumine. Joonisel fig 6 on kujutatud massproovi, milles W saared kanti vilgukivist substraadile, moodustades tähe "e" ja ülaindeksi miinussümboli "1". Joonis 6(a) vastab algolekule, kus +5 V-kallutatud sondi nõel ei puuduta W saart. Kui sond puudutas üht saart "¹", muutus ka teine saar "e" heledamaks (joonis 6(b)), mis viitab laengu ülekandmisele saarelt "¹" saarele "e". metalliliste elementide Ga ja W olemasolu vilgukivist aluspinnal, nagu näiteks epoksü õhukese kile puhul joonisel 4. W olemasolu tuleneb selle levimisest sadestamise protsessi käigus. Kui sond võttis otse kontakti tähemärgiga "e", muutus see palju heledamaks (joonis 6(c)). Teisest küljest muutus joonisel fig 6(d) märk "¹" sondi puudutamisel jälle heledamaks, kuid "e" ei muutunud heledaks. SIM-vaatlust jätkati stseenist (b) stseeni (d) 48 sekundit ja nominaalne Ga+ doos sel perioodil oli 0,027 (C m¹2 ) või 0,17 (ioon nm¹2 ). Joonisel fig. 6(d) on arvestatud, et proovipinna märgatav pihustamine Ga+ ioonide poolt põhjustab erinevaid pinnatingimusi kui joonisel 6(b) ja (c).
4. Kokkuvõte
TEM-i kasutavate mikrostruktuuride ja elektromagnetväljade analüüsidega seotud uurimistegevus kasvab jätkuvalt. Nende mikrostruktuuride ja elektromagnetvälja analüüside uusi suundumusi arutati Tohoku ülikooli kõrgtehnoloogiliste materjalide multidistsiplinaarse uurimistöö instituudis toimunud materjaliteaduse ja tehnikauuringute seltsi 27. koosolekul teemal "Materjalide omaduste hiljutised suundumused ja Mikroskoopia tehnikad". Selle kohtumise põhjal avaldati 2019. aasta oktoobris ajakirja Materials Transactions erinumbris (60. kd, nr 10) mõned TEM-analüüsidega seotud hiljutised suundumused pealkirja all "Materiaaliteaduse jaoks täiustatud elektronmikroskoopia tehnikate arendamine ja rakendamine". Elektronholograafia laiendamisena sekundaarsetele elektronidele laetud isoleerivate proovide ümber on selliste proovide vastastikmõju selgitatud in situ katsetega. Lisaks on FIB-süsteemiga SIM-i puhul täheldatud sekundaarsete elektronide sarnast mõju, mis tõmbab isolaatorite põhipinda. Eeldatakse, et need sekundaarsete elektronide jaotuste in situ katsed viiakse läbi laialdaselt ja neid analüüsitakse varsti kvantitatiivselt.
VIITED
1) JM Cowley:Difraktsioonifüüsika, (Põhja-Holland, New York, 1990).
2) S. Horiuchi:HREM-i alused, (Põhja-Holland, Amsterdam, 1994).
3) JCH Spence:Eksperimentaalne kõrge eraldusvõimega elektronmikroskoopia, (Oxford University Press, New York, 1988).
4) D. Shindo ja K. Hiraga:Kõrge eraldusvõimega elektronmikroskoopia materjaliteaduse jaoks, (Springer, Tokyo, 1998).
5) JCH Spence:Mater. Sci. Eng. R26 (1999) 149.
6) SJ Pennycook, SD Berger ja RJ Culbertson:J. Mikroskoopia144 (1986) 229249.
7) S. Morishita, R. Ishikawa, Y. Kohno, H. Sawada, N. Shibata ja Y. Ikuhara:Mikroskoopia67 (2018) 4650.
8) N. Shibata, T. Seki, G. Sánchez-Santolino, SD Findlay, Y. Kohno, T. Matsumoto, R. Ishikawa ja Y. Ikuhara:Nat. Commun.8 (2017) 15631.
9) N. Shibata, Y. Kohno, A. Nakamura, S. Morishita, T. Seki, A. Kumamoto, H. Sawada, T. Matsumoto, SD Findlay ja Y. Ikuhara:Nat. Commun.10 (2019) 2308.
10) A. Tonomura:Elektronholograafia, 2. väljaanne, (Springer-Verlag, Berliin, 1999).
11) H. Lichte ja M. Lehmann:Vaba Prog. Phys.71 (2007) 016102.
12) E. Völkl, LF Allard ja DC Joy:Sissejuhatus elektronholograafiasse, (Springer Science & Business Media, Berliin, 1999). 13) MR McCartney ja DJ Smith:Annu. Rev. Mater. Res.37 (2007) 729767.
