透射电子显微镜(tem)是显微镜界的“大枪”,它的观测能力远远超过传统光学显微镜的衍射极限,能够分辨亚纳米细节,探测材料的原子结构最精密的经像差校正的透射电子显微镜提供了迄今所开发的任何显微镜所能达到的最高分辨率
由于其卓越的分辨率和成像模式,透射电子显微镜是研究工程材料性能的强大工具。
透射电子显微镜基础
传输电子显微镜首先是由Max Knoll和Ernst Ruska在20世纪30年代的Max Knoll和Ernst Ruska开发.3他们的1933显微镜提供了12,000次的放大率和50nm的分辨率 - 远远超过即使是最佳的时间最佳的光学显微镜。显微镜制造商不需要长时间捕获,而第一批商业温度仅在几年后获得。
透射电子显微镜基于使用电子而不是光到探针样品。由于光的波长和能量之间的关系,传统光学(“光”)显微镜是“衍射限制”。这将其最大分辨率置于200nm左右 - 任何更高且光线都会带来足够高的能量损坏样品。然而,电子可以在不冒样本损伤的情况下可行地实现更短的波长 - 所以,通过用电子束照射样品而不是造成样品束而不是光,透射电子显微镜使我们能够通过光学显微镜可见的图像结构千倍的图像结构。
透射电子显微镜是所谓的,因为电子通过样品传输以形成图像 - 这意味着样品通常是非常薄的部分(<100nm)或薄膜。电子在其方面与样品相互作用,形成可以放大并聚焦到成像装置上的图像。
透射电子显微镜的好处
透射电子显微镜不仅可以针对其分辨率和放大率撬,而是用于多种操作模式,其中共同提供了材料特性的详细询问。
传统的透射电镜成像可以在高达50,000,000倍的放大倍数下对样品的形貌进行成像。其他成像模式包括z -对比度,由此可以看到不同原子的原子数;以及晶体对比,使晶体的方向和结构在样品中可视化6 .倾斜样品,采集多幅图像,可以构建显示表面形貌的三维图像
改进的透射电子显微镜技术包括电子能量损失光谱(EEL),其中根据其能量分离透射电子。这可用于揭示关于电子与样品相互作用的方式的信息,揭示样品厚度,局部电子带结构和样品的元素组成.7,8
工程材料的透射电镜分析
所提供的前所未有的洞察力透射电子显微镜法这使得它在材料科学、纳米技术和半导体研究等领域具有很高的价值。
瞬变电磁法在微观或纳米尺度形貌分析的任何领域都有广泛的应用。这些包括纳米粒子的成像,陶瓷材料中颗粒结构的研究,和半导体器件的表征。9,10
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参考资料和进一步阅读
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8. Brydson,R。et al。电子能量损失光谱(EELS)与二氧化钛的电子结构。固态通信64,609-612(1987年)。
9.透射电子显微镜|TEM。乐动体育登录//www.buyjuzo.com/lab-testing/technique/microscopy/tem/。
10.彭尼库克,S. J. & Nellist, P. D.扫描透射电子显微镜:成像与分析.(施普林格科学与商业传媒,2011)。




