材料分析方法第七章透射電子顯微圖像-資料下載頁
2025-01-17 05:42本頁面
【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。 ? 實際晶體內部的 晶界 、亞晶界 、 孿晶界 和 相界面 等都屬于傾斜界面。 ? 傾斜界面兩側的晶體由于位向不同，或者還由于點陣類型不同，一邊的晶體處于雙光束條件時，另一邊的衍射條件不可能是完全相同的，也可能是處于無強衍射的情況，那么這另一邊的晶體只相當于一個 “ 空洞 ” ，等厚條紋將由此而產(chǎn)生。 ? 如果傾動樣品，不同晶?；蛳鄥^(qū)之間的衍射條件會跟著變化，相互之間亮度差別也會變化。 位錯的襯度 ? （ 1） 概述 ? 金屬中的位錯是最常見的一種晶體缺陷 。 ? 表征位錯晶體學特性的基本物理量是它的 柏氏 矢量 b 。 ? 由于位錯的存在 ， 在位錯線附近的某個范圍內點陣將發(fā)生畸變 ， 其應力和應變場的性質均與 b直接有關 。 （ 2）刃型位錯襯度的產(chǎn)生及其特征 ? 不管是何種類型的位錯，都會引起在它附近的某些晶面的轉動 。其兩側晶面的轉動方向相反 ,且離位錯線愈遠 ,轉動量愈小。 ? 采用這些畸變的 hkl晶面作為操作反射。 ? 設 hkl晶面與布拉格條件的偏移參量為 S0， 并假定 S00。 ? 在遠離位錯線 D的區(qū)域 (如 A和 C位置 )，衍射波強度為 I。 ? 位錯線附近晶面的局部轉動使 (hkl)晶面存在著額外的附加偏差 S′。 ? 位錯線右側： S′0； ? 左側： S′0。 ? 離位錯線愈遠 , |S39。|愈小。 ? 總偏差及衍射強度： ? 右側： S0+S39。S0， IBI； ? 左側： S0+S39。S0，且在某個位置 (如 D39。)恰巧使 S0+S39。=0，從而 I D′=Imax。 ? 這樣，在偏離位錯線實際位置的左側，將產(chǎn)生位錯線的像。 ? (暗場中為亮線，明場相反 )。 ? 位錯線衍襯像的特點： ? ① 位錯線的像出現(xiàn)在其實際位置的一側。 ? ② 位錯線的像總是有一定的寬度 (一般在 30~100197。左右 )。 應變場襯度： 由點陣畸變所產(chǎn)生的襯度。 層錯的襯度 ? （ 1）原理 ? 層錯是晶體內局部區(qū)域原子面的堆垛順序發(fā)生了差錯。層錯一般發(fā)生在密排面上。 ? 層錯兩側是位向相同的理想晶體，但 由于層錯的存在破壞了原子近鄰關系， 層錯區(qū)域內的晶體柱被層錯分割成兩部分，兩者間發(fā)生了一個不等于點陣平移矢量的位移 R。 ? 對面心立方晶體的 {111}層錯， 或 ? 計算出下部晶體的附加相位角 α =2πgR ，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（ 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，層錯無襯度。 （ 2）層錯襯度的特征 ][39。 1 21022 dzeedzei t tti s zii s zgg ? ???? ?? ??????a、 平行層錯 層錯面平行于薄膜表面（這種情況較少）。 條紋方向平行于層錯面與薄膜上、下表面的交線方向。 ? b、傾斜層錯 ? 層錯面傾斜于薄膜表面。 （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，還會引入多種襯度來源。 ? 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（應變襯度） ? 是由第二相粒子的 存在使其周圍基體產(chǎn)生了晶格畸變而引起的。 ? 因此，只有當?shù)诙嗔Ｗ雍突w有共格關系，而且有錯配度的情況下，才會產(chǎn)生應變襯度。 ? 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。粒子周圍基體中晶格的結點原子產(chǎn)生位移，結果使原來的理想晶柱彎曲成 弓形 ， （如圖 a所示）兩者衍射波振幅必然存在差別。 ? 但是，凡通過粒子中心的晶面都沒有發(fā)生畸變 , 從而使穿過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像中，粒子分裂成兩瓣，中間是個 無襯度的線狀亮區(qū) （如圖 b所示）。 ? （ 2）沉淀物襯度 ? 在進行薄膜衍襯分析時，樣品中的第二相粒子不一定都會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 晶體結構 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作暗場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，則電子束穿過第二相時被散射的幾率增大，從而在明場像中第二相變暗。（實際上造成這種襯度的原因和形成質厚襯度的原因相類似。） ? 另一方面，由于散射因子不同，二者的結構因數(shù)也不相同，由此造成了所謂結構因數(shù)襯度。 第四節(jié) 相位襯度 ? 當薄晶厚度為 3~10nm，觀察試樣范圍在 1nm以下時，單光束的衍射襯度已不能適用。 ? 此時，必須讓多光束穿過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 晶格點陣像 和 晶格結構像 ，展示材料物質在原子尺度上的精細結構。
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