ФХНМ часть3 / Rempel ФХНМ-Л43

Физико-химия наноструктурированных материалов

Лекция 4.3. Электронная микроскопия для

наблюдения нанообъектов и их структуры

Высокоразрешающая сканирующая электронная микроскопия. Катод Шоттки. Обратноотраженные и вторичные электроны. Микроскопия слабопроводящих наноматериалов, методы подавления наэлектризации образца (покрытие диэлектриков металлической нанопленкой, впрыск паров воды). Просвечивающая электронная микроскопия. Микроскопия с атомным разрешением. Интерпретация данных высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии. Радиационные повреждения наноматериалов при их исследовании методом просвечивающей электронной микроскопии.

Профессор Ремпель А.А., член-корреспондент РАН, ИХТТ УрО РАН

Сканирующая электронная микроскопия SEM

(микроскопия на отражение)

•Достоинства

•Недостатки

•Разрешение

•Энерго-дисперсионный анализ EDX

•Карта распределения элементов Mapping

•Карбид ванадия

Наилучшее разрешение сканирующего электронного микроскопа

Длина волны электрона обратно-пропорциональна его импульсу

Минимальный диаметр зонда Dmin определяется формулой

где Сsph – коэффициент сферической аберрации; λ – длина волны электрона.

При ускоряющем напряжении 10 и 30 кВ, если Сsph =2 см (вольфрамовый катод, 30 кВ),

предельное разрешения составляет 3.2 и 2.1 нм, соответственно.

J.I.Goldstein et al. SEM and X-ray microanalysis. Plenum Press: New York, 1981

Микротвердость сплава WC-Co по Виккерсу

Validity of Hall-Petch law!!!

WC grain size = 1 m; load = 5 kg; HV=1700 kg/mm2

SEM and elements mapping for WC-Co

Magnification 8000x

Через 5 минут после

начала осаждения

CdS

Ordering of submicrosized particles

Representative SEM images of the cross sections of the silica colloidal crystal films using (A) and (C) 635 nm, (B) 850 nm, and (D) 1.0µm spheres.

S. Wong et al. JACS (2003)