材料分析方法第七章透射電子顯微圖像-資料下載頁(yè)
2025-01-17 05:42本頁(yè)面
【正文】 品的楔形邊緣處出現(xiàn)的等厚條紋的原理也適用于晶體厚度發(fā)生變化的地方的分析，如傾斜界面。 ? 實(shí)際晶體內(nèi)部的 晶界 、亞晶界 、 孿晶界 和 相界面 等都屬于傾斜界面。 ? 傾斜界面兩側(cè)的晶體由于位向不同，或者還由于點(diǎn)陣類(lèi)型不同，一邊的晶體處于雙光束條件時(shí)，另一邊的衍射條件不可能是完全相同的，也可能是處于無(wú)強(qiáng)衍射的情況，那么這另一邊的晶體只相當(dāng)于一個(gè) “ 空洞 ” ，等厚條紋將由此而產(chǎn)生。 ? 如果傾動(dòng)樣品，不同晶?；蛳鄥^(qū)之間的衍射條件會(huì)跟著變化，相互之間亮度差別也會(huì)變化。 位錯(cuò)的襯度 ? （ 1） 概述 ? 金屬中的位錯(cuò)是最常見(jiàn)的一種晶體缺陷 。 ? 表征位錯(cuò)晶體學(xué)特性的基本物理量是它的 柏氏 矢量 b 。 ? 由于位錯(cuò)的存在 ， 在位錯(cuò)線附近的某個(gè)范圍內(nèi)點(diǎn)陣將發(fā)生畸變 ， 其應(yīng)力和應(yīng)變場(chǎng)的性質(zhì)均與 b直接有關(guān) 。 （ 2）刃型位錯(cuò)襯度的產(chǎn)生及其特征 ? 不管是何種類(lèi)型的位錯(cuò)，都會(huì)引起在它附近的某些晶面的轉(zhuǎn)動(dòng) 。其兩側(cè)晶面的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 ,且離位錯(cuò)線愈遠(yuǎn) ,轉(zhuǎn)動(dòng)量愈小。 ? 采用這些畸變的 hkl晶面作為操作反射。 ? 設(shè) hkl晶面與布拉格條件的偏移參量為 S0， 并假定 S00。 ? 在遠(yuǎn)離位錯(cuò)線 D的區(qū)域 (如 A和 C位置 )，衍射波強(qiáng)度為 I。 ? 位錯(cuò)線附近晶面的局部轉(zhuǎn)動(dòng)使 (hkl)晶面存在著額外的附加偏差 S′。 ? 位錯(cuò)線右側(cè)： S′0； ? 左側(cè)： S′0。 ? 離位錯(cuò)線愈遠(yuǎn) , |S39。|愈小。 ? 總偏差及衍射強(qiáng)度： ? 右側(cè)： S0+S39。S0， IBI； ? 左側(cè)： S0+S39。S0，且在某個(gè)位置 (如 D39。)恰巧使 S0+S39。=0，從而 I D′=Imax。 ? 這樣，在偏離位錯(cuò)線實(shí)際位置的左側(cè)，將產(chǎn)生位錯(cuò)線的像。 ? (暗場(chǎng)中為亮線，明場(chǎng)相反 )。 ? 位錯(cuò)線衍襯像的特點(diǎn)： ? ① 位錯(cuò)線的像出現(xiàn)在其實(shí)際位置的一側(cè)。 ? ② 位錯(cuò)線的像總是有一定的寬度 (一般在 30~100197。左右 )。 應(yīng)變場(chǎng)襯度： 由點(diǎn)陣畸變所產(chǎn)生的襯度。 層錯(cuò)的襯度 ? （ 1）原理 ? 層錯(cuò)是晶體內(nèi)局部區(qū)域原子面的堆垛順序發(fā)生了差錯(cuò)。層錯(cuò)一般發(fā)生在密排面上。 ? 層錯(cuò)兩側(cè)是位向相同的理想晶體，但 由于層錯(cuò)的存在破壞了原子近鄰關(guān)系， 層錯(cuò)區(qū)域內(nèi)的晶體柱被層錯(cuò)分割成兩部分，兩者間發(fā)生了一個(gè)不等于點(diǎn)陣平移矢量的位移 R。 ? 對(duì)面心立方晶體的 {111}層錯(cuò)， 或 ? 計(jì)算出下部晶體的附加相位角 α =2πg(shù)R ，得 ? 或 ? 考慮到面心立方晶體的操作反射 g為 hkl全奇或全偶，則在主值范圍內(nèi)（ π＜ α ≤ π） , α 只可能有三種取值 : ???? 11261R)(32 lkh ??? ?? )2(62 lkh ??? ?????? 1 1131R?? 32320 ?、α為 0時(shí)，層錯(cuò)無(wú)襯度。 （ 2）層錯(cuò)襯度的特征 ][39。 1 21022 dzeedzei t tti s zii s zgg ? ???? ?? ??????a、 平行層錯(cuò) 層錯(cuò)面平行于薄膜表面（這種情況較少）。 條紋方向平行于層錯(cuò)面與薄膜上、下表面的交線方向。 ? b、傾斜層錯(cuò) ? 層錯(cuò)面傾斜于薄膜表面。 （較常遇到） 第二相粒子的襯度 ? 在多相合金中，由于第二相的存在，還會(huì)引入多種襯度來(lái)源。 ? 這里指的第二相粒子主要是指那些和基體之間處于 共格或 半共格 狀態(tài)的粒子。 ? （ 1）基體襯度（應(yīng)變襯度） ? 是由第二相粒子的 存在使其周?chē)w產(chǎn)生了晶格畸變而引起的。 ? 因此，只有當(dāng)?shù)诙嗔Ｗ雍突w有共格關(guān)系，而且有錯(cuò)配度的情況下，才會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變襯度。 ? 這種情況下，使基體晶格發(fā)生畸變，由此就引入了位移矢量 R，使產(chǎn)生畸變的基體部分和不產(chǎn)生畸變的部分之間出現(xiàn)襯度的差別。 ? 以球形共格粒子為例。粒子周?chē)w中晶格的結(jié)點(diǎn)原子產(chǎn)生位移，結(jié)果使原來(lái)的理想晶柱彎曲成 弓形 ， （如圖 a所示）兩者衍射波振幅必然存在差別。 ? 但是，凡通過(guò)粒子中心的晶面都沒(méi)有發(fā)生畸變 , 從而使穿過(guò)粒子中心晶面的基體部分不出現(xiàn)缺陷襯度。 ? 球形共格沉淀相的明場(chǎng)像中，粒子分裂成兩瓣，中間是個(gè) 無(wú)襯度的線狀亮區(qū) （如圖 b所示）。 ? （ 2）沉淀物襯度 ? 在進(jìn)行薄膜衍襯分析時(shí)，樣品中的第二相粒子不一定都會(huì)引起基體晶格的畸變，因此在熒光屏上看到的第二相粒子和基體間的襯度差別主要是下列原因造成的： ? ①．由于第二相粒子和基體之間的 晶體結(jié)構(gòu) 以及 位向 存在差別造成的襯度。 ? 利用第二相提供的衍射斑點(diǎn)作暗場(chǎng)像可以使第二相粒子變亮。 ? ②．第二相的 散射因子 和基體不同造成的襯度。 ? 一方面，如果第二相的散射因子比基體大，則電子束穿過(guò)第二相時(shí)被散射的幾率增大，從而在明場(chǎng)像中第二相變暗。（實(shí)際上造成這種襯度的原因和形成質(zhì)厚襯度的原因相類(lèi)似。） ? 另一方面，由于散射因子不同，二者的結(jié)構(gòu)因數(shù)也不相同，由此造成了所謂結(jié)構(gòu)因數(shù)襯度。 第四節(jié) 相位襯度 ? 當(dāng)薄晶厚度為 3~10nm，觀察試樣范圍在 1nm以下時(shí)，單光束的衍射襯度已不能適用。 ? 此時(shí)，必須讓多光束穿過(guò)物鏡光闌彼此相干成像。 由電子波相位不同引起的圖像的襯度，稱(chēng)為 相位襯度 。 圖示由透射束和一束以上的衍射束相互干涉形成相位襯度像。 相位襯度是高分辨電鏡的主要成像原理。 ? 利用相位襯度，可以獲得高分辨像，如 晶格點(diǎn)陣像 和 晶格結(jié)構(gòu)像 ，展示材料物質(zhì)在原子尺度上的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
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