Приложения

Дифракция обратного рассеяния электронов (EBSD) — широко используемый метод микроскопии в материаловедении. Он анализирует углы и разности фаз обратно рассеянных электронов, возникающих при взаимодействии образца с пучком электронов высокой энергии, для определения ключевых характеристик, таких как кристаллическая структура и ориентация зерен. По сравнению с традиционнымСконсервирование Электрон Ммикроскоп (СЭМ)EBSD обеспечивает более высокое пространственное разрешение и позволяет получать кристаллографические данные на субмикронном уровне, предлагая беспрецедентную детализацию для анализа микроструктур материалов. Характеристики метода EBSD EBSD объединяет возможности микроанализаПросвечивающий электронный микроскоп (ТЕА) и возможности статистического анализа большой площади рентгеновской дифракции. EBSD известен своим высокоточным анализом кристаллической структуры, быстрой обработкой данных, простым процессом подготовки образцов и способностью объединять кристаллографическую информацию с микроструктурной морфологией в исследованиях по материаловедению. SEM, оснащенный системой EBSD, не только предоставляет информацию о микроморфологии и составе, но и позволяет проводить микроскопический анализ ориентации, что значительно облегчает работу исследователей. Применение EBSD в СЭМ В СЭМ при взаимодействии электронного пучка с образцом возникают различные эффекты, включая дифракцию электронов на регулярно расположенных плоскостях кристаллической решетки. Эти дифракции формируют «картину Кикучи», которая не только содержит информацию о симметрии кристаллической системы, но и напрямую соответствует углу между кристаллическими плоскостями и кристаллографическими осями, с прямой связью с типом кристаллической системы и параметрами решетки. Эти данные могут быть использованы для идентификации кристаллических фаз с помощью техники EBSD, и для известных кристаллических фаз ориентация картины Кикучи напрямую соответствует ориентации кристалла. Компоненты системы EBSD Для проведения EBSD-анализа необходим комплект оборудования, включающийСЭлектронный микроскоп для консервирования и требуется система EBSD. Ядром системы является SEM, который производит пучок электронов высокой энергии и фокусирует его на поверхности образца. Аппаратная часть системы EBSD обычно включает чувствительную камеру CCD и систему обработки изображений. Камера CCD используется для захвата изображений обратно рассеянных электронов, а система обработки изображений используется для выполнения усреднения шаблонов и вычитания фона для извлечения четких шаблонов Кикучи. Работа детектора EBSD Получение EBSD-паттернов Кикучи в SEM относительно просто. Образец наклоняется под большим углом относительно падающего электронного пучка для усиления сигнала обратного рассеяния, который затем принимается флуоресцентным экраном, подключенным к ПЗС-камере. EBSD можно наблюдать напрямую или после усиления и сохранения изображений. Программное обеспечение может калибровать паттерны для получения кристалл...

Технология Focused Ion Beam (FIB) стала неотъемлемой частью современных технологических достижений, особенно в производстве полупроводников и нанотехнологиях. Хотя технология FIB хорошо известна, ее история и развитие не так широко известны.Фокусированный ионный пучок (ФИП) представляет собой микрорежущий инструмент, который использует электромагнитные линзы для фокусировки ионного пучка на очень маленькой площади.Технология FIB предполагает ускорение ионов из источника ионов (в большинстве FIB используется Ga, но некоторые устройства имеют источники ионов He и Ne), а затем фокусировку пучка на поверхности образца.Сканирующий электронный микроскоп с фокусированным ионным пучком (FIB-SEM) CIQTEK DB550 Происхождение технологии FIB Начиная с 20-го века нанотехнологии стремительно развивались как новая область в науке и технике. В настоящее время нанотехнологии представляют собой одну из передовых областей научно-технического прогресса и имеют значительные последствия для экономического и социального развития как национальной стратегии. Наноструктуры обладают уникальными свойствами из-за того, что их структурные единицы приближаются к длине когерентности электронов и длине волны света, что приводит к поверхностным и межфазным эффектам, размерным эффектам и квантовым размерным эффектам. Они демонстрируют множество новых характеристик в электронике, магнетизме, оптике и механике и обладают огромным потенциалом в высокопроизводительных устройствах. Разработка новых наномасштабных структур и устройств требует развития точных, многомерных и стабильных методов микронанопроизводства. Процессы микронанопроизводства обширны и обычно включают такие методы, как ионная имплантация, фотолитография, травление и осаждение тонких пленок. В последние годы, в связи с тенденцией к миниатюризации современных производственных процессов, технология сфокусированного ионного пучка (ФИП) все чаще применяется при изготовлении микро-наноструктур в различных областях, став незаменимой и важной технологией в микро-нанопроизводстве.Технология FIB разработана на основе обычных систем ионного пучка и сфокусированного электронного пучка и по сути является такой же. По сравнению с электронными пучками, FIB сканирует поверхность образца с помощью ионного пучка, генерируемого источником ионов после ускорения и фокусировки. Поскольку ионы имеют гораздо большую массу, чем электроны, даже самые легкие ионы, такие как ионы H+, более чем в 1800 раз тяжелее электронов. Это позволяет ионному пучку не только достигать возможностей визуализации и экспозиции, аналогичных электронным пучкам, но и использовать тяжелую массу иона для распыления атомов с твердых поверхностей, что делает его инструментом прямой обработки. FIB также может побуждать атомы осаждаться на поверхности материала образца, соединяясь с химическими газами. Поэтому FIB является широко применимым инструментом в микро-нанопроизводстве. Разработка источников ионов В развитии технологии FIB решающее значение имело развитие источник...

Создание идеального изображения требует сочетания теоретических знаний и практического опыта, а также баланса между многими факторами. Этот процесс может столкнуться с некоторыми сложными проблемами при использовании Электронный микроскоп. Астигматизм Астигматизм — одна из самых сложных коррекций изображения, требующая практики. Среднее изображение на следующем рисунке — это правильно сфокусированное изображение после коррекции астигматизма. Левое и правое изображения — примеры плохой коррекции астигматизма, приводящей к растянутым полосам на изображении. Для достижения точного изображения поперечное сечениеЭлектронный луч(зонд) должен быть круглым, когда он достигает образца. Поперечное сечение зонда может деформироваться, образуя эллиптическую форму. Это может быть вызвано рядом факторов, таких как точность обработки и дефекты в магнитном полюсном наконечнике или медной обмотке при литье ферромагнитной катушки. Эта деформация называется виньетированием и может привести к трудностям в фокусировке. Тяжелая аСтигматизм — одна из самых сложных коррекций изображения, требующая практики. Среднее изображение на следующем рисунке — это правильно сфокусированное изображение после коррекции астигматизма. Левое и правое изображения — примеры плохой коррекции астигматизма, приводящей к растянутым полосам на изображении. может проявляться как «полосы» в направлении X на изображении. По мере того, как изображение переходит от недофокуса к перефокусу, полосы изменятся в направлении Y. Когда фокусировка точная, полосы исчезают, и правильная фокусировка может быть достигнута, если размер пятна подходящий. При увеличении примерно в 10 000 раз, если нет полос в любом направлении, когда объектив настроен на недофокус или перефокус, обычно считается, что нет астигматизмна изображении. Астигматизм обычно незначительна на изображениях с увеличением менее 1000 раз. Лучший подход к исправлению виньетирования — установить смещения виньетирования по осям X и Y на ноль (т. е. без астигматизм коррекция) и затем сфокусируйте образец как можно точнее. Затем отрегулируйте X или Y астигматизм управление (нельзя регулировать одновременно) для получения наилучшего изображения и повторной фокусировки. Краевые эффекты Краевые эффекты возникают из-за усиленияЭлЭлектронная эмиссияна краях образца. Краевые эффекты вызваны влиянием морфологии на генерацию вторичных электронов и также являются причиной контура изображения, создаваемого детектором вторичных электронов. Электроны преимущественно текут к краям и пикам и испускаются из краев и пиков, что приводит к снижению интенсивности сигнала в областях, закрытых детектором, таких как углубления. Обратно рассеянные электроны, испускаемые из области образца, обращенной к детектору, также усиливают топографический контраст. Уменьшение ускоряющего напряжения может уменьшить краевые эффекты. Эффекты зарядки Неконтролируемый разряд электронов, которые накапливаются в образце, может привести к зарядке, производя нежелательные артефакты, особе...

01 2 34567891011121314151617181920 21 2223242526272829303132333435

Определение и характеристики кристаллов: Кристаллы-это материалы, образованные регулярным и периодическим расположением частиц (молекулы, атомы, ионы) в трехмерном пространстве. Кристаллы могут быть классифицированы на монокристаллы и поликристаллы. Образование кристаллов включает в себя процесс частиц, расположенных в обычном рисунке. Регулярное расположение частиц приводит к структурированной структуре внутри кристалла, что делает кристаллы твердыми веществами с определенной структурой решетки. Кристаллы демонстрируют регулярные геометрические формы, имеют фиксированные точки плавления и демонстрируют анизотропные свойства, такие как механическая прочность, теплопроводность и тепловое расширение. Кристаллы имеют распространенные по своей природе, и большинство твердых материалов, найденных в природе, представляют собой кристаллы. Газы, жидкости и аморфные материалы также могут трансформироваться в кристаллы в подходящих условиях. Рентгеновская дифракция обычно используется для определения того, является ли материал кристаллом или нет. Точка плавления и распределение кристаллов: Регулярное расположение атомов в кристаллах способствует их фиксированной точкам плавления и затвердевания, что является отличительной особенностью кристаллов по сравнению с аморфными материалами. Кристаллы разнообразны по морфологии по своей природе, начиная от общих веществ, таких как соль и сахар, минералы, которые составляют кору Земли, до металлов и полупроводниковых материалов. Electron m Icroscopes и EBSD Методы могут помочь понять стабильность кристаллов в различных условиях и предоставить научную информацию о вы�

Недавно исследовательская группа под названием «Фононическая модуляция релаксации спин-латитики в молекулярных фреймворках кубита», возглавляемой Sun Lei из Школы науки в Университете Уэстлейк, была опубликована в Nature Communications. Рисунок 1: Сеть водородных связей и фононная модуляция релаксации спиновой латины в MQFS Команда использовала Ciqtek Импульсная e Lectron p aramagnetic r Esonance (EPR) S Пектроскопия x-диапазона EPR100 и

Что такое процесс Rкристаллизации P? Рекристаллизация — важное явление в материаловедении, которое включает восстановление микроструктуры материала после пластической деформации. Этот процесс имеет решающее значение для понимания свойств материала и оптимизации методов обработки. Механизмы и Cклассификация Rкристаллизации Процессы рекристаллизации обычно инициируются термической обработкой или термической деформацией и включают естественное восстановление материалов после образования дефектов во время деформации. Дефекты, такие как дислокации и границы зерен, способствуют уменьшению свободной энергии системы при высоких температурах за счет перегруппировки и аннигиляции дислокаций, что приводит к образованию новых зеренных структур. Рекристаллизацию можно разделить на статическую рекристаллизацию (SRX) и динамическую рекристаллизацию (DRX). SRX возникает во время процессов отжига, а DRX - во время термической деформации. Кроме того, рекристаллизацию можно подразделить на основе конкретных механизмов, таких как непрерывная динамическая рекристаллизация (CDRX), прерывистая динамическая рекристаллизация (DDRX), геометрическая динамическая рекристаллизация (GDRX) и метадинамическая рекристаллизация (MDRX). Эти классификации не имеют строгого определения, и исследователи могут иметь разные интерпретации. Факторы, влияющие на рекристаллизацию На процесс рекристаллизации влияют различные факторы, в том числе энергия дефекта упаковки (γSFE), начальный размер зерна, условия термической обработки и частицы второй фазы. Величина энергии дефекта упаковки определяет пробой и подвижность дислокаций, тем самым влияя на скорость рекристаллизации. Меньшие начальные размеры зерен и подходящие условия термической обработки, такие как высокая температура и низкие скорости деформации, облегчают рекристаллизацию. Частицы второй фазы могут существенно влиять на процесс рекристаллизации, препятствуя движению границ зерен. Применение методов визуализации EBSD и TEM — два классических метода визуализации, используемые в исследованиях рекристаллизации. EBSD анализирует распределение и процентное содержание рекристаллизованных зерен с использованием карты DefRex, хотя ограничения разрешения могут создавать проблемы с точностью. С другой стороны, ПЭМ обеспечивает прямое наблюдение субструктур материала, таких как дислокации, предлагая более интуитивную перспективу для исследований рекристаллизации. Применение EBSD в исследованиях рекристаллизации EBSD используется для определения того, подверглись ли зерна рекристаллизации, путем наблюдения за границами зерен. Например, на картах DefRex кованых сплавов TNM зерна, окруженные границами под большим углом, обычно считаются рекристаллизованными зернами. Этот метод предоставляет подробную информацию об ориентации зерен и типах границ зерен, помогая понять микроструктурные изменения во время рекристаллизации. Карта BC+GB (границы зерен) кованого сплава TiAl Применение ТЭМ в исследованиях рекристаллизации TEM позволяет проводить бол...

Просвечивающие Еэлектронные микроскопы (ПЭМ) и сканирующие электронные микроскопы (СЭМ) являются незаменимыми инструментами в современных научных исследованиях. По сравнению с оптическими микроскопами электронные микроскопы обеспечивают более высокое разрешение, что позволяет наблюдать и изучать микроструктуру образцов в меньшем масштабе. Электронные микроскопы могут обеспечивать изображения с высоким разрешением и большим увеличением, используя взаимодействие между электронным лучом и образцом. Это позволяет исследователям получать важную информацию, которую может быть трудно получить другими методами. Какой микроскоп вам больше подходит? При выборе подходящего метода электронной микроскопии для ваших нужд необходимо учитывать различные факторы, чтобы определить наиболее подходящий. Вот некоторые соображения, которые могут помочь вам принять решение: Полевая эмиссия ПЭМ | ТХ-F120 Цель анализа: Во-первых, важно определить цель вашего анализа. Для разных типов анализа подходят разные методы электронной микроскопии. а. Если вас интересуют характеристики поверхности образца, такие как шероховатость или обнаружение загрязнений, Sсканирующий Eэлектрон Ммикроскоп (СЭМ) может быть более подходящим. б. Однако просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) может быть более подходящим, если вы хотите понять кристаллическую структуру образца или обнаружить структурные дефекты или примеси. Требования к разрешению: В зависимости от ваших требований к анализу у вас могут быть особые требования к разрешению. В этом отношении TEM обычно имеет более высокое разрешение возможности по сравнению с SEM. Если вам необходимо получить изображения с высоким разрешением, особенно для наблюдения тонких структур, ПЭМ может оказаться более подходящим вариантом. Sобразец Приготовление: Важным фактором является сложность подготовки образцов . а. СЭМ образцы обычно требуют минимальной подготовки или не требуют никакой подготовки, а СЭМ обеспечивает большую гибкость в выборе размера образца , поскольку их можно устанавливать непосредственно на образец этап для визуализации. б. Напротив, процесс подготовки образцов для ПЭМ гораздо более сложен и требует для работы опытных инженеров. образцы ПЭМ должны быть чрезвычайно тонкими, обычно менее 150 нм или даже менее 30 нм, и как можно более плоскими. Это означает, что подготовка образцов ТЭМ может потребовать больше времени и опыта. Тип изображений: СЭМ обеспечивает подробные трехмерные изображения поверхности образца , а ПЭМ обеспечивает двухмерные проекционные изображения внутренней структуры образца. а. Сканирующий Eэлектронный Mмикроскопe (SEM) обеспечивает трехмерные изображения морфологии поверхности образца . В основном он используется для морфологического анализа. Если вам необходимо изучить морфологию поверхности материала, можно использовать СЭМ, но вам необходимо учитывать разрешение, чтобы убедиться, соответствует ли оно вашим экспериментальным требованиям. б. Если вам нужно понять внутреннюю кристаллическую или атомную структ...