46. Контраст на изображении дислокаций

Присутствие дислокаций вызывает появление внутренних упругих напряжений в кристалле вследствие смещения атомов из равновесного положения. Соответственно, амплитуда электронной волны проходящей через дислокацию в общем случае будет зависеть от величины от направления вектора смещения R, а также от вида дислокации (винтовой, краевой, смешанной). Для винтовой дислокации с вектором Бюргерса b выражение для вектора смещения R имеет следующий вид:

b z - y

R = ----- arctg (-------)

2p x

где физический смысл величин x, y, z разъясняется на рисунке слева: x – расстояние между дислокацией и колонкой CD, через которую проходит электронная волна; y – расстояние от линии дислокации до верхней поверхности фольги, z - расстояние, которое проходит электронная волна вдоль колонки.

47. Определение межплоскостных расстояний по электронограмме

Связь между межплоскостным расстоянием d_hkl и расстоянием от точечного рефлекса hkl до центрального рефлекса можно вывести, используя схему представленную слева на рисунке. Из треугольника OO¢P следует:

tg2q = R/L (1)

где R – расстояние от точечного рефлекса до центрального рефлекса на электронограмме; L – дифракционная длина прибора (расстояние между образцом и фотопластинкой); 2q - угол между направлением первичного пучка электронов и дифрагированной электронной волной.

С другой стороны, в соответствии с уравнением Вульфа-Брэгга (при n=1):

l = 2dsinq (2)

При этом вследствие малой длины волны электронов (l = 0,0037 нм для ускоряющего напряжения 100 кВ) угол q имеет значения менее 2^о. Поэтому в первом приближении можно считать, что

tg2q » 2q, а также sinq » q. Следовательно, из выражений (1) и (2) вытекает, что R/L=l/d, или:

Rd = lL (3)

48. Какую информацию можно извлечь из анализа дифракционных картин

Типичной особенностью дифракционных картин является:

• большое количество точечных рефлексов

• различие в их расположении и интенсивности

В общем случае анализ дифракционной картины позволяет ответить на следующие вопросы:

• является ли структура образца аморфной или кристаллической?

• является ли структура крупнозернистой или ультрамелкозернистой?

• присутствуют ли в образце частицы выделений?

- каковы межплоскостные расстояния в кристалле?

• какова симметрия кристаллической решетки?

• какова ориентация зерна относительно направления электронного пучка?

В общем случае количество точечных рефлексов появляющихся на электронограмме зависит от количества зерен охваченных селективной диафрагмой, то есть от размера участка вырезанного селективной диафрагмой на светлопольном изображении структуры.

На электронограмму, полученную с аморфно-кристаллической части (б), накладываются дополнительные точечные рефлексы размытые по окружности вдоль колец имеющих больший диаметр по сравнению с аморфным гало.