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빔 로킹 기술

빔 로킹 기술

전자빔을 시료의 한 점에 고정할 때 입사전자빔을 일정한 각도 범위 이상으로 XNUMX차원적으로 흔드는 기술.
1단계 편향 빔 시스템을 사용하여 전자 빔은 XNUMX단계 코일에 의해 편향되고 XNUMX단계 코일에 의해 광축과 평행하게 다시 편향되며, 동일한 시편 위치에서 조명 장치의 프리필드에 의해 조명됩니다. 대물 렌즈(그림 XNUMX). 이것은 XNUMX개의 직교 편향 방향(x, y)에 대해 특정 각도 범위에서 수행됩니다.
이 기술은 x, y 방향에서 ALCHEMI(채널링 강화 미세 분석에 의한 원자 위치) 신호의 각도 변화를 관찰하고 LACBED(큰 각도 수렴 빔 전자 회절) 패턴을 얻는 데 사용됩니다. 이 기법으로 획득한 ALCHEMI 신호의 각도 변화는 그림 2에 나와 있습니다.

그림 1. 빔 흔들기 기술의 개략도.

빔 락킹 기술의 개략도.
SrTiO3에서 얻은 빔 로킹 ALCHEMI 패턴.

그림 2. SrTiO에서 얻은 Beam-rocking ALCHEMI 패턴3. 001 kV의 가속 전압에서의 입사.

결정체 시편의 경우 Beam-rocking 기법으로 시편의 한 지점에 대해 Beam을 기울이면 동일한 측정점에서도 Beam의 입사각에 따라 획득된 신호가 변화.
(a) 명시야의 빔 로킹 패턴.
(b) SrTiO의 원자 배열3 [001] 방향으로 투영됩니다.
(c)-(e) 빔 로킹 기술과 EDS의 조합으로 얻은 특성 X선의 빔 로킹 패턴. (c) Sr-Lα, (d) Ti-Kα 및 (e) 확인α.
특성 X선의 빔 로킹 패턴은 각 요소마다 다릅니다. 패턴의 중심에 있는 [001] 존-축 입사에서 Sr과 Ti에 대해 강도가 약하고 O에 대해 강한 axial channeling이라는 현상이 발생한다.
방위각 방향의 높은 산란각에서 방위각 방향의 강도 변화는 Sr 및 Ti 패턴에서 (100) 평면에 해당하는 좁은 강도 밴드를 나타내는 반면, O 패턴에서는 (200) 평면에 해당하는 넓은 밴드를 보입니다. 무늬. 이것은 O의 원자면 간격이 Sr과 Ti의 원자면 간격의 절반이기 때문이다.

부록: 축 채널링 강도

패턴의 중심, 즉 구역 축에서 O 패턴의 경우 더 밝고 Sr 및 Ti 패턴의 경우 더 어둡습니다. 축 방향 채널링의 강도는 원소 종과 입사 전자빔의 가속도에 따라 달라집니다. 주어진 결정 구조에 대해 결정에 흐르는 전자파(블로흐파)의 위치 강도 변화를 계산하면 시료의 원자 위치에 대한 정보를 얻을 수 있다. 응용 예의 경우 추가 요소가 차지하는 위치를 식별할 수 있습니다. [1] [2]

참고자료

[1] M. Ohtsuka, S. Muto, K. Tatsumi, Y. Kobayashi 및 T. Kawata, 현미경 사용 65, 127 (2016).
[2] S. Muto 및 M. Ohtsuka, 결정 성장의 진행 및 재료의 특성화 63, 40 (2017).

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