Pokročilá elektronová mikroskopie pro vědu o materiálech
Feb 18, 2024
3. Rozšíření in situ studií o kolektivním pohybu sekundárních elektronů
Na základě těchto studií distribuce sekundárních elektronů na nabitých izolačních vrstvách mohou být provedeny experimenty in situ pro zkoumání interakce izolačních vzorků. Obrázek 5 ukazuje výsledky in situ studie změn elektrického pole a změny distribuce sekundárních elektronů mezi dvěma izolačními materiály: čtvercovým sloupkem z epoxidové pryskyřice připraveným metodou FIB s ionty Ga+ avločka ledvinové tkánězalité do epoxidové pryskyřice a připravené mikrotomií.70) Geometrické konfigurace čtvercového pilíře aledvinová vločkajsou znázorněny na obr. 5(c). Čtvercový sloupek z epoxidové pryskyřice zasazený do piezoelektrické sondy držáku vzorku TEM56) se přiblížil kledvinová vločkapostupně.
Supporting Service Of Wecistanche-Největší vývozce cistanche v Číně:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Nakupujte pro další specifikace Podrobnosti:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
KLIKNĚTE ZDE A ZÍSKEJTE PŘÍRODNÍ BIO EXTRAKT CISTANCHE S 25 % ECHINAKOSIDU A 9 % AKTEOSIDU PRO FUNKCI LEDVIN
Na rekonstruovaných fázových obrazech na obr. 5(a) v důsledku vzájemného ozařování sekundárními elektrony elektrický potenciál obou vzorků klesá, jak se snižuje jejich separace. Na rekonstruovaných amplitudových snímcích na obr. 5(b) jsou pozorovány červeně a žlutě zbarvené oblasti kolemledvinová vločkaale ne kolem čtvercového sloupku, což je v souladu s pozorováními uvedenými na obr. 4. Když separace vzorků klesla pod přibližně 1 µm, většina červeně a žlutě zbarvených oblastí zmizela, což ukazuje na pokles počtu sekundární elektrony kolem ledvinové vločky. Nicméně slabé barevné oblasti zůstávají v oblasti vpravo dole, v určité vzdálenosti od sloupku epoxidové pryskyřice. Viditelnost interferenčních proužků ve dvou zelených "f" a žlutých "e" čtvercových oblastech uvedených na obrázku zcela vlevo na obr. 5(a) jsou porovnány jako funkce separace mezi vzorky, jak je znázorněno na obr. 5( d), když se sloup pohybuje směrem k ( ) nebo od ( ) kledvinová vločka. Výrazné zvýšení viditelnosti je pozorováno ve žlutém čtverci poblíž ledvinových vloček, když se čtvercový sloupek epoxidové pryskyřice přiblíží k povrchu ledvinových vloček. Pokles počtu sekundárních elektronů na povrchu ledvinových vloček vyplývá z přítomnosti vodivé vrstvy na povrchu epoxidové pryskyřice, přes kterou byly sekundární elektrony přenášeny.
Jak bylo uvedeno, akumulace a kolektivní pohyby elektronů kolem různých kladně nabitých izolátorů byly pozorovány prostřednictvím procesu rekonstrukce amplitudy v elektronové holografii. Tyto experimenty byly provedeny pomocí TEM s tenkým izolačním povrchem vzorku. Zde ukazujeme, že podobné účinky sekundárních elektronů, které jsou přitahovány i k objemovým povrchům izolátorů, lze pozorovat skenovací iontovou mikroskopií (SIM) se systémem FIB. Společným rysem jevů pozorovaných TEM a SIM je pozitivní nabíjecí efekt izolantů. V druhém případě je během pozorování SIM použita sonda Ga{{0}}iontová sonda ke skenování povrchu velkého izolátoru. V každém bodě skenované oblasti jsou z hlavního povrchu emitovány sekundární elektrony, zatímco ionty Ga+ se hromadí v celém vzorku, což má za následek kladný náboj. Obrázek 6 ukazuje objemový vzorek, ve kterém byly ostrůvky W naneseny na slídový substrát za vzniku znaku "e" a symbolu minus v horním indexu "¹". Obrázek 6(a) odpovídá počátečnímu stavu, kdy se ostrůvky W nedotýká +5 jehla sondy s předpětím do V. Když se sonda dotkla jednoho z ostrůvků „¹“, druhý ostrůvek „e“ se také rozjasnil (obr. 6(b)), což naznačuje přenos náboje z ostrůvku „¹“ na ostrůvek „e“ s existence kovových prvků Ga a W na slídovém substrátu jako v případě tenkého epoxidového filmu na obr. 4. Existence W vyplývá z jeho šíření během procesu depozice. Když se sonda přímo dotkla znaku "e", stala se mnohem jasnější (obr. 6(c)). Na druhé straně na obr. 6(d) se znak "¹" při dotyku sondy opět rozjasnil, ale "e" se nezjasnilo. Pozorování SIM pokračovalo po dobu 48 s od scény (b) do scény (d) a nominální dávka Ga+ během této doby byla 0,027 (C m¹2) nebo 0,17 (iont nm¹2). Na obr. 6(d) se předpokládá, že pozoruhodné naprašování povrchu vzorku ionty Ga+ má za následek odlišné povrchové podmínky než na obr. 6(b) a (c).
4. Shrnutí
Výzkumná činnost související s analýzou mikrostruktury a elektromagnetického pole pomocí TEM se neustále zvyšuje. Nové trendy v těchto analýzách mikrostruktury a elektromagnetického pole byly diskutovány na 27. setkání Materials Science and Engineering Research Society, které se konalo v Institutu multidisciplinárního výzkumu pokročilých materiálů, Univerzita Tohoku, na téma „Nedávné trendy ve vlastnostech materiálů a Mikroskopické techniky". Na základě tohoto setkání byly v říjnu 2019 publikovány některé nedávné trendy související s TEM analýzami ve speciálním vydání Materials Transactions (Vol. 60, No. 10) pod názvem „Vývoj a aplikace pokročilých technik elektronové mikroskopie pro materiálové vědy“. Jako rozšíření elektronové holografie na sekundární elektrony kolem nabitých izolačních vzorků byla interakce mezi takovými vzorky objasněna pomocí experimentů in situ. Kromě toho podobné účinky sekundárních elektronů, které jsou přitahovány k velkému povrchu izolátorů, byly také pozorovány u SIM se systémem FIB. Očekává se, že tyto in situ experimenty s distribucí sekundárních elektronů budou široce prováděny a v krátké době kvantitativně analyzovány.
REFERENCE
1) JM Cowley:Difrakční fyzika, (Severní Holandsko, New York, 1990).
2) S. Horiuchi:Základy HREM, (Severní Holandsko, Amsterdam, 1994).
3) JCH Spence:Experimentální elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením(Oxford University Press, New York, 1988).
4) D. Shindo a K. Hiraga:Elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením pro vědu o materiálech, (Springer, Tokio, 1998).
5) JCH Spence:Mater. Sci. Ing. R26 (1999) 149.
6) SJ Pennycook, SD Berger a RJ Culbertson:J. Mikroskopie144 (1986) 229249.
7) S. Morishita, R. Ishikawa, Y. Kohno, H. Sawada, N. Shibata a Y. Ikuhara:Mikroskopie67 (2018) 4650.
8) N. Shibata, T. Seki, G. Sánchez-Santolino, SD Findlay, Y. Kohno, T. Matsumoto, R. Ishikawa a 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 a Y. Ikuhara:Nat. Commun.10 (2019) 2308.
10) A. Tonomura:Elektronová holografie, 2. vydání, (Springer-Verlag, Berlín, 1999).
11) H. Lichte a M. Lehmann:Rep. Prog. Phys.71 (2007) 016102.
12) E. Völkl, LF Allard a DC Joy:Úvod do elektronové holografie, (Springer Science & Business Media, Berlín, 1999). 13) MR McCartney a DJ Smith:Annu. Rev. Mater. Res.37 (2007) 729767.
