Принципы формирования контраста в ПЭМ контраст от аморфных

Принципы формирования контраста в ПЭМ контраст от аморфных веществ; дифракционный контраст, темнопольное и светлопольное изображения; фазовый контраст.

Контраст ≠ яркость • Амплитудный. Различие изображения отдельных элементов структуры, вызванное изменением интенсивности волн, формирующих изображение • Абсорбционный контраст • Дифракционный контраст • Фазовый. Различие изображения отдельных элементов структуры, вызванное интерференцией волн, формирующих изображение

Абсорбционный контраст Закон поглощения Различие химического состава Различие толщины образца Не требует кристаллической структуры. Единственный механизм формирования контраста для • аморфные образцы • биологические объекты

Абсорбционный контраст Контраст тем хуже, чем больше размер апертурной диафрагмы и тем лучше, чем меньше ускоряющее напряжение

Формирование изображения в светлом и темном поле

Дифракционный контраст Вызван различием брегговских условий в различных частях образца. Наблюдается в светлом и темном поле Брегговские условия: • Наличие отражающих плоскостей. • Отклонения от точного брегговского положения Наиболее четко проявляется в условиях, когда только одно семейство плоскостей находится в окрестности точного брегговского положения.

Дифракционный контраст Наличие фазы Сплав Al+3%Li (вес%). Выделения Al 3 Li темные в светлом поле (B) и светлые в темном поле (С).

Дифракционный контраст Отклонение от точного брегговского положения Изображение дислокации: (A) точное брегговское положение (B) небольшое положительное отклонение от точного брегговского положения (С) значительное отклонение от точного брегговского положения.

Сверхструктурные отражения Cu 3 Au, (110)

«Химическое» разупорядочение Ga. As|Alx. Ga 1 -x. As, (200) z. Ga=31 z. As=33 z. Al=13

Виды изображений • Изображение в светлом поле Апертурная диафрагма пропускает только проходящий луч, отсекая все дифрагированные • Изображение в темном поле Апертурная диафрагма пропускает только один дифрагированный луч, отсекая падающий и остальные дифрагированные • Прямое разрешение решетки Апертурная диафрагма пропускает несколько (два) дифрагированных лучей, изображение формируется при интерференции дифрагированных лучей

Фазовый контраст. Различие изображения отдельных элементов структуры, вызванное интерференцией волн, формирующих изображение. Апертурная диафрагма пропускает несколько (два) пучка, интерференция между которыми обеспечивает формирование микроскопической картины. Фазы волн чувствительны к локальным наклонам, деформациям, изменениям атомного состава, толщины, что определяет уникальные возможности этого метода для исследования структуры веществ.

Природа фазового контраста

Природа фазового контраста

Природа фазового контраста

Природа фазового контраста

Природа фазового контраста (Si, [110])

Границы в Ge

Дислокации на границе In. As. Sb/In. As

Муар

Муар

Муар Островки гематита (Fe 2 O 3) на сапфире (Al 2 O 3)

Муар

Муар