Edistyksellinen elektronimikroskopia materiaalitieteelle
Feb 18, 2024
3. Toissijaisten elektronien kollektiivista liikettä koskevien in situ -tutkimusten laajentaminen
Näiden sekundääristen elektronien jakautumista varautuneilla eristyskalvoilla koskevien tutkimusten perusteella voidaan tehdä in situ -kokeita eristysnäytteiden vuorovaikutuksen tutkimiseksi. Kuvassa 5 esitetään tulokset in situ -tutkimuksesta sähkökentän vaihteluista ja sekundäärielektronijakauman muutoksesta kahden eristemateriaalin välillä: FIB-menetelmällä Ga+-ioneilla valmistettu neliömäinen epoksihartsipilari jamunuaiskudoksen hiutaleupotettu epoksihartsiin ja valmistettu mikrotomialla.70) Neliömäisen pilarin geometriset konfiguraatiot jamunuaishiutaleon esitetty kuviossa 5(c). Epoksihartsin neliömäinen pilari, joka oli asetettu TEM-näytteenpitimen pietsosäätimeen56) lähestyimunuaishiutalevähitellen.
Wecistanchen tukipalvelu - Kiinan suurin vesisäiliön viejä:
Sähköposti:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Puhelin:+86 15292862950
Osta lisätietoja teknisistä tiedoista:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
NAPSAUTA TÄSTÄ SAADAksesi LUONNOLLISTA ORGAANIISTA KISTANKSIUUTEtta, jossa on 25 % KINAKOOSIDEA JA 9 % AKTEOSIDIA MUUNUTAISTOIMINNAN TOIMINTAAN
Kuvan 5(a) rekonstruoiduissa faasikuvissa molempien näytteiden sähköpotentiaali pienenee, kun niiden erotus pienenee keskinäisen säteilytyksen vuoksi sekundäärielektroneilla. Kuvan 5(b) rekonstruoiduissa amplitudikuvissa punaisia ja keltaisia alueita havaitaan ympärillämunuaishiutalemutta ei neliömäisen pilarin ympärillä, mikä on yhdenmukainen kuvassa 4 esitettyjen havaintojen kanssa. Kun näytteiden erotus laski alle noin 1 µm, suurin osa punaisen ja keltaisen värisistä alueista katosi, mikä viittaa sekundaariset elektronit munuaishiutaleen ympärillä. Siitä huolimatta heikkoja värialueita jää oikeaan alakulmaan, jonkin matkan päässä epoksihartsin pilarista. Kuvan 5(a) vasemmanpuoleisen kuvan kahdella vihreällä "f" ja keltaisella "e" neliöalueella olevien interferenssireunojen näkyvyyttä verrataan näytteiden välisen eron funktiona, kuten kuvassa 5( d), kun pilari liikkuu kohti ( ) tai poispäin ( ) -kohdastamunuaishiutale. Merkittävä näkyvyys lisääntyy munuaishiutaleen lähellä olevassa keltaisessa neliössä, kun epoksihartsin neliömäinen pilari lähestyy munuaishiutaleen pintaa. Sekundaaristen elektronien määrän väheneminen munuaishiutaleen pinnalla johtuu johtavan kerroksen läsnäolosta epoksihartsin pinnalla, jonka läpi sekundaariset elektronit siirtyivät.
Kuten todettiin, elektronien kerääntymistä ja kollektiivisia liikkeitä erilaisten positiivisesti varautuneiden eristeiden ympärillä on havaittu elektroniholografian amplitudin rekonstruktioprosessin kautta. Nämä kokeet suoritti TEM ohuella eristävällä näytepinnalla. Tässä osoitamme, että samanlaisia sekundaaristen elektronien vaikutuksia, jotka vetoavat jopa eristeiden bulkkipintoihin, voidaan havaita pyyhkäisyionimikroskopialla (SIM) FIB-järjestelmällä. TEM:n ja SIM:n havaitsemien ilmiöiden yhteinen piirre on eristeiden positiivinen latausvaikutus. Jälkimmäisessä tapauksessa SIM-havaintojen aikana Ga{{0}}ioni-sondia käytetään skannaamaan bulkkieristeen pinta. Kussakin pisteessä skannatulla alueella sekundäärielektroneja emittoidaan bulkkipinnalta, kun taas Ga+-ionit kerääntyvät bulkkinäytteeseen, mikä johtaa positiiviseen varaukseen. Kuvio 6 esittää bulkkinäytettä, jossa W saarekkeet kerrostettiin kiillesubstraatille merkin "e" ja yläindeksin miinussymbolin "1" muodostamiseksi. Kuva 6(a) vastaa alkutilaa, jossa +5 V-biasoitu anturin neula ei kosketa W-saarta. Kun luotain kosketti yhtä saarista "¹", myös toinen saari "e" kirkastui (kuva 6(b)), mikä merkitsi varauksen siirtymistä saarelta "¹" saarelle "e" metallisten elementtien Ga ja W olemassaolo kiillesubstraatilla, kuten kuvassa 4 olevan epoksiohutkalvon tapaus. W:n olemassaolo johtuu sen leviämisestä pinnoitusprosessin aikana. Kun anturi kosketti suoraan merkkiä "e", siitä tuli paljon kirkkaampi (kuvio 6(c)). Toisaalta kuviossa 6(d) merkki "1" tuli jälleen kirkkaammaksi, kun koetin kosketti sitä, mutta "e" ei kirkastunut. SIM-havainnointia jatkettiin 48 sekuntia kohtauksesta (b) kohtaukseen (d), ja nimellinen Ga+-annos tänä aikana oli 0,027 (C m¹2 ) tai 0,17 (ioninm¹2 ). Kuvassa 6(d) katsotaan, että näytteen pinnan merkittävä sputterointi Ga+-ionien vaikutuksesta johtaa erilaisiin pintaolosuhteisiin kuin kuvioissa 6(b) ja (c).
4. Yhteenveto
Mikrorakenne- ja sähkömagneettisten kenttien analyyseihin TEM-tekniikalla liittyvä tutkimustoiminta lisääntyy edelleen. Näiden mikrorakenne- ja sähkömagneettisten kenttien analyysien uusista trendeistä keskusteltiin Materiaalitieteen ja tekniikan tutkimusseuran 27. kokouksessa, joka pidettiin Tohoku-yliopiston pitkälle kehitettyjen materiaalien monitieteisen tutkimuksen instituutissa, jonka teemana oli "Materiaalien ominaisuuksien ja materiaalien viimeaikaiset suuntaukset. Mikroskooppitekniikat". Tämän kokouksen perusteella eräitä viimeaikaisia TEM-analyyseihin liittyviä trendejä julkaistiin lokakuussa 2019 Materials Transactionsin erikoisnumerossa (nide 60, nro 10) otsikolla "Materiaalitieteen edistyneiden elektronimikroskooppitekniikoiden kehittäminen ja soveltaminen". Elektroniholografian laajentamisena varautuneiden eristysnäytteiden ympärillä oleviin sekundaarisiin elektroneihin tällaisten näytteiden välinen vuorovaikutus on selvitetty in situ -kokeiden avulla. Lisäksi FIB-järjestelmällä varustetussa SIM-kortissa on havaittu samanlaisia sekundääristen elektronien vaikutuksia, jotka vetäytyvät eristeiden bulkkipintaan. Näitä in situ -kokeita sekundäärielektronijakaumista odotetaan suoritettavan laajasti ja analysoitavan kvantitatiivisesti pian.
VIITTEET
1) JM Cowley:Diffraktiofysiikka, (North-Holland, New York, 1990).
2) S. Horiuchi:HREM:n perusteet, (Pohjois-Hollanti, Amsterdam, 1994).
3) JCH Spence:Kokeellinen korkearesoluutioinen elektronimikroskopia, (Oxford University Press, New York, 1988).
4) D. Shindo ja K. Hiraga:Korkean resoluution elektronimikroskopia materiaalitieteelle, (Springer, Tokio, 1998).
5) JCH Spence:Mater. Sci. Eng. R26 (1999) 149.
6) SJ Pennycook, SD Berger ja RJ Culbertson:J. Microscopy144 (1986) 229249.
7) S. Morishita, R. Ishikawa, Y. Kohno, H. Sawada, N. Shibata ja Y. Ikuhara:Mikroskooppi67 (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:Elektroniholografia2. painos (Springer-Verlag, Berliini, 1999).
11) H. Lichte ja M. Lehmann:Tasavalta Prog. Phys.71 (2007) 016102.
12) E. Völkl, LF Allard ja DC Joy:Johdatus elektroniholografiaan, (Springer Science & Business Media, Berliini, 1999). 13) MR McCartney ja DJ Smith:Annu. Rev. Mater. Res.37 (2007) 729767.
