Microscopie electronică avansată pentru știința materialelor
Feb 18, 2024
3. Extinderea studiilor in situ privind mișcarea colectivă a electronilor secundari
Pe baza acestor studii privind distribuția electronilor secundari pe filmele izolatoare încărcate, pot fi efectuate experimente in situ pentru a investiga interacțiunea specimenelor izolatoare. Figura 5 prezintă rezultatele unui studiu in situ al variațiilor câmpului electric și al modificării distribuției electronilor secundari între două materiale izolante: un stâlp pătrat de rășină epoxidica preparată prin metoda FIB cu ioni Ga+ șiun fulg de țesut renalînglobat în rășină epoxidică și preparat prin microtomie.70) Configurațiile geometrice ale stâlpului pătrat șifulgi de rinichisunt prezentate în Fig. 5(c). Stâlpul pătrat de rășină epoxidică amplasat în sonda de antrenare piezo a unui suport pentru specimen TEM56) s-a apropiat defulgi de rinichitreptat.
Serviciul de asistență al Wecistanche-Cel mai mare exportator de cistanche din China:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Cumpărați pentru mai multe detalii despre specificații:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
CLICK AICI PENTRU A OBȚINE EXTRACT DE CISTANCHE ORGANIC NATURAL CU 25% ECHINACOSIDE ȘI 9% ACTEOSIDE PENTRU FUNCȚIA RENICALE
În imaginile de fază reconstruite din Fig. 5(a), din cauza iradierii reciproce cu electroni secundari, potențialul electric al ambelor specimene scade pe măsură ce separarea lor scade. În imaginile de amplitudine reconstruite din Fig. 5(b), regiunile de culoare roșie și galbenă sunt observate în jurulfulgi de rinichidar nu în jurul stâlpului pătrat, ceea ce este în concordanță cu observațiile prezentate în Fig. 4. Când separarea specimenelor a scăzut sub aproximativ 1 µm, majoritatea regiunilor de culoare roșie și galbenă au dispărut, indicând o scădere a numărului de electroni secundari în jurul fulgii de rinichi. Cu toate acestea, regiuni de culoare slabă rămân în regiunea din dreapta jos, la o anumită distanță de stâlpul rășinii epoxidice. Vizibilitatea franjelor de interferență în cele două regiuni pătrate verzi „f” și galben „e” indicate în imaginea cea mai din stânga din Fig. 5(a) sunt comparate ca funcții ale separației dintre specimene, așa cum se arată în Fig. 5( d), pe măsură ce stâlpul se deplasează spre ( ) sau se îndepărtează de ( ).fulgi de rinichi. O creștere proeminentă a vizibilității este observată în pătratul galben din apropierea fulgii de rinichi atunci când stâlpul pătrat de rășină epoxidica se apropie de suprafața fulgii de rinichi. Scăderea numărului de electroni secundari de pe suprafața fulgii de rinichi rezultă din prezența unui strat conductor pe suprafața rășinii epoxidice, prin care au fost transferați electronii secundari.
După cum sa menționat, acumularea și mișcările colective ale electronilor în jurul diferiților izolatori încărcați pozitiv au fost observate prin procesul de reconstrucție a amplitudinii în holografia electronică. Aceste experimente au fost efectuate de TEM cu o suprafață izolatoare subțire a specimenului. Aici, arătăm că efecte similare ale electronilor secundari, care sunt atrași chiar și de suprafețele în vrac ale izolatorilor, pot fi observate prin microscopia ionică de scanare (SIM) cu un sistem FIB. Caracteristica comună a fenomenelor observate de TEM și SIM este efectul pozitiv de încărcare al izolatorilor. În acest din urmă caz, în timpul observațiilor SIM, o sondă de ioni Ga{{0}}este utilizată pentru a scana suprafața izolatoare în vrac. În fiecare punct din zona scanată, electronii secundari sunt emiși de pe suprafața în vrac, în timp ce ionii Ga+ se acumulează în specimenul în vrac, rezultând o încărcare pozitivă. Figura 6 prezintă un specimen în vrac în care insule W au fost depuse pe un substrat de mică pentru a forma caracterul „e” și un simbol minus superscript, „¹”. Figura 6(a) corespunde stării inițiale în care insulele W nu sunt atinse de acul sondei +5 V-polarizat. Când sonda a atins una dintre insule, „¹”, cealaltă insulă, „e”, a devenit, de asemenea, mai strălucitoare (Fig. 6(b)), implicând transferul de sarcină de la insula „¹” la insula „e” cu existenta elementelor metalice Ga si W pe substratul mica ca in cazul filmului epoxidic subtire din Fig. 4. Existenta W rezulta din raspandirea lui in timpul procesului de depunere. Când sonda a contactat direct caracterul „e”, acesta a devenit mult mai luminos (Fig. 6(c)). Pe de altă parte, în Fig. 6(d), caracterul „¹” a devenit din nou mai luminos când a fost atins de sondă, dar „e” nu a devenit luminos. Observarea SIM a fost continuată timp de 48 s de la scena (b) la scena (d), iar doza nominală de Ga+ în această perioadă a fost 0,027 (C m¹2) sau 0,17 (ion nm¹2). În Fig. 6(d), se consideră că pulverizarea remarcabilă a suprafeței specimenului de către ionii Ga+ are ca rezultat condiții de suprafață diferite față de cele din Fig. 6(b) și (c).
4. Rezumat
Activitatea de cercetare legată de microstructuri și analize de câmp electromagnetic folosind TEM continuă să crească. Noile tendințe în aceste analize de microstructură și câmp electromagnetic au fost discutate în cadrul celei de-a 27-a reuniuni a Societății de Cercetare în Știința și Ingineriei Materialelor, desfășurată la Institutul de Cercetare Multidisciplinară pentru Materiale Avansate, Universitatea Tohoku, cu tema „Tendințe recente în proprietățile materialelor și Tehnici de microscopie”. Pe baza acestei întâlniri, unele tendințe recente legate de analizele TEM au fost publicate în octombrie 2019 într-un număr special al Materials Transactions (Vol. 60, Nr. 10) sub titlul „Development and Application of Advanced Electron Microscopy Techniques for Materials Science”. Ca o extensie a holografiei electronice pe electronii secundari din jurul specimenelor izolatoare încărcate, interacțiunea dintre astfel de specimene a fost clarificată prin experimente in situ. În plus, efecte similare ale electronilor secundari, care sunt atrași de suprafața masivă a izolatorilor, au fost observate și de SIM cu un sistem FIB. Aceste experimente in situ privind distribuțiile secundare de electroni sunt de așteptat să fie efectuate pe scară largă și analizate cantitativ în scurt timp.
REFERINȚE
1) JM Cowley:Fizica difracției, (Olanda de Nord, New York, 1990).
2) S. Horiuchi:Fundamentele HREM, (Olanda de Nord, Amsterdam, 1994).
3) JCH Spence:Microscopie electronică experimentală de înaltă rezoluție, (Oxford University Press, New York, 1988).
4) D. Shindo și K. Hiraga:Microscopie electronică de înaltă rezoluție pentru știința materialelor, (Springer, Tokyo, 1998).
5) JCH Spence:Mater. Sci. ing. R26 (1999) 149.
6) SJ Pennycook, SD Berger și RJ Culbertson:J. Microscopie144 (1986) 229249.
7) S. Morishita, R. Ishikawa, Y. Kohno, H. Sawada, N. Shibata și Y. Ikuhara:Microscopie67 (2018) 4650.
8) N. Shibata, T. Seki, G. Sánchez-Santolino, SD Findlay, Y. Kohno, T. Matsumoto, R. Ishikawa și Y. Ikuhara:Nat. comun.8 (2017) 15631.
9) N. Shibata, Y. Kohno, A. Nakamura, S. Morishita, T. Seki, A. Kumamoto, H. Sawada, T. Matsumoto, SD Findlay și Y. Ikuhara:Nat. comun.10 (2019) 2308.
10) A. Tonomura:Holografie electronică, ed. a II-a, (Springer-Verlag, Berlin, 1999).
11) H. Lichte și M. Lehmann:Rep. Prog. Fiz.71 (2007) 016102.
12) E. Völkl, LF Allard și DC Joy:Introducere în holografia electronică, (Springer Science & Business Media, Berlin, 1999). 13) MR McCartney și DJ Smith:Annu. Pr. Mater. Res.37 (2007) 729767.
