衍衬成像分析PPT学习教案

1、会计学1工艺过程工艺过程 1. 1.切割样品薄片切割样品薄片 厚度为厚度为0.30.30.5mm0.5mm 2. 2.样品薄片的预先减薄。样品薄片的预先减薄。硬材料，可减薄至硬材料，可减薄至70m70m左右；左右；软材料，不能小于软材料，不能小于100m100m。 3.3.最终减薄。最终减薄。第1页/共40页金属薄片的线切金属薄片的线切割割第2页/共40页超薄切片技术第3页/共40页双喷式电解减薄装置示意图第4页/共40页TEM specimen preparation:Material should be thinned to 10100 nm thick for TEM observati

2、onPlane viewTEM Analysis 第5页/共40页TEM specimen preparation:Material should be prepared in 10100 nm thickCross-section viewTEM analysis Surface layerSubstrate第6页/共40页光学显微镜成像光学显微镜成像-光的反射原理光的反射原理晶粒与晶界晶粒与晶界电子显微镜成像电子显微镜成像-？原理？原理第7页/共40页电子显微镜下电子显微镜下-衍射衬度成像原理衍射衬度成像原理a)a)明场像明场像IAI0b) b) 中心暗场衍射成像中心暗场衍射成像第8页/共

3、40页第9页/共40页第10页/共40页第三节第三节 消光距离消光距离a)a)布拉格位向下的衍射布拉格位向下的衍射 b)b)振幅变化振幅变化 c)c)强度变化强度变化第11页/共40页几种晶体的消光距离/nm（加速电压为100kV时）晶体晶体（110） （111） （200） （211）Al5668Ag2427Au1820Fe284050第12页/共40页第四节第四节 衍衬运动学衍衬运动学两个基本假设：两个基本假设：不考虑衍射束和入射束之间的互相作用不考虑衍射束和入射束之间的互相作用不考虑电子束通过晶体样品时引起的不考虑电子束通过晶体样品时引起的 多次反射和多次反射和吸收吸收 两个近似：两个近

4、似：双光束近似双光束近似柱体近似柱体近似10gTIII第13页/共40页柱体近似：成像单元尺寸柱体近似：成像单元尺寸一个晶胞相一个晶胞相当当Ig1 Ig2 Ig3第14页/共40页2222)()(sinsstIgggg第15页/共40页衍射强度衍射强度 I 随晶体随晶体厚度厚度 t 的变化的变化第16页/共40页等厚条纹形成原理示意图等厚条纹形成原理示意图第17页/共40页倾斜界面示意图倾斜界面示意图第18页/共40页立方立方ZrO2倾斜晶界条纹倾斜晶界条纹第19页/共40页衍射强度Ig随偏离矢量s的变化第20页/共40页第21页/共40页第22页/共40页第23页/共40页第24页/共40页

5、钛合金中的层错钛合金中的层错 单斜中的孪晶单斜中的孪晶第25页/共40页第26页/共40页刃型位错衬度的产生及其特征刃型位错衬度的产生及其特征第27页/共40页陶瓷中的网状位错a) ZrO2 b) Al2O3不锈钢中的位错像 a) 明场 b) 暗场第28页/共40页NiAl合金中的位错合金中的位错第29页/共40页不锈钢中析出相周围的位错缠结不锈钢中析出相周围的位错缠结 第30页/共40页球形粒子造成球形粒子造成应变场衬度的应变场衬度的原因示意图原因示意图第31页/共40页ZrO2-Y2O3陶瓷中析出相的无衬度线第32页/共40页时效后期时效后期t-ZrO2析出相的明场像析出相的明场像 a)

6、及其衍射斑点及其衍射斑点 b)第33页/共40页时效后期t-ZrO2析出相的暗场像第34页/共40页Empty Filled 第35页/共40页 TEM Lattice Resolution: 0.102 nm 200 kV, Mag.= 1,500,000X, Bright Field Image第36页/共40页 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页/共40页Jia, C.L. and Urban, K. Science, 303, 2001 (2004)I