《材料测试技术及方法》课程教学资源（讲稿）-课件ppt_第二篇 衍射分析4

第八章 电子衍射

第八章 电子衍射 S D U T

电子衍射的类型 ·按入射电子能量的大小分为 透射式高能电子衍射 高能电子衍射 反射式高能电子衍射 低能电子衍射 适用晶体表面结构分析

电子衍射的类型 • 按入射电子能量的大小分为 高能电子衍射 低能电子衍射 透射式高能电子衍射 反射式高能电子衍射 适用晶体表面结构分析 S D U T

本章主要内容 第一节 透射式高能电子衍射★ 电子衍射基本公式 电子衍射花样特征 电子衍射花样标定 第二节 低能电子衍射

第一节 透射式高能电子衍射★ 电子衍射基本公式 电子衍射花样特征 电子衍射花样标定 第二节 低能电子衍射 本章主要内容 S D U T

第一节 透射式高能电子衍射 。电子衍射与X射线衍射一样，需要符合： 衍射产生的必要条件 系统消光规律

第一节 透射式高能电子衍射 ● 电子衍射与X射线衍射一样，需要符合： 衍射产生的必要条件 系统消光规律 S D U T

与X射线衍射相比，电子衍射的特点： (1)入短，一般只有千分之几nm(十分之-于x射线) 布拉格方程2dsin日=入 所以，电子衍射的2日角很小（一般为几度）。 入射电子束和衍射电子束都近乎平行于衍射晶面

与X射线衍射相比，电子衍射的特点： (1)λe短，一般只有千分之几nm（十分之一于X射线） 布拉格方程2dsinθ=λ 入射电子束和衍射电子束都近乎平行于衍射晶面。 所以，电子衍射的2θ角很小（一般为几度）。 S D U T

(2)物质对电子的散射作用强（主要来源于原子 核对电子产生的散射作用) 电子（束)穿进物质的能力大大减弱 只适用于材料表层或薄膜样品的结构分析

(2) 物质对电子的散射作用强（主要来源于原子 核对电子产生的散射作用） 只适用于材料表层或薄膜样品的结构分析 电子（束）穿进物质的能力大大减弱 S D U T

(3)电子衍射+透射电子显微镜结合 结构分析 形貌观察 这是射线衍射无法比拟的优点

(3) 电子衍射 + 透射电子显微镜结合 这是X射线衍射无法比拟的优点。 结构分析 形貌观察 S D U T

电子衍射与X射线衍射相比的优点 与X射线衍射相比的不足 ·电子衍射能在同一试样上将形貌观察与结构分析 电子衍射强度有时几乎与透射束相 结合起米。 当，以致两者产生交互作用，使电子衍 ·电子波长短，单晶的电子衍射花样宛如晶体的倒 射花样，特别是强度分析变得复杂，不 易点阵的一个二维截面在底片上放大投影，从底 能象X射线那样从测量衍射强度来广泛的 片上的电子衍射花样可以直观地辨认出一些晶体 测定结构。此外，散射强度高导致电子 的结构和有关取向关系，使晶体结构的研究比X射 透射能力有限，要求试样薄，这就使试 线简单。 样制备工作较X射线复杂；在精度方面也 ·物质对电子散射主要是核散射，因此散射强，约 远比X射线低。 为X射线一万倍，曝光时间短。 电子衍射与X射线衍射对比 行射分析方法 X射线行射 电子桁射(TEM 源信号（入射束） X射线(10nm数量级) 电子来(10m数量级} 技术基础 X射线被样品中各原子枝外电子 弹性散射的相长「涉 电了来装酚省能臀技深作 样品 图体（一般为品态】 港粮（一股为品态） 辐射深度 儿4m~几十山m数量级 1山m数量级 辐射对样最作用的你 约0.1-0.5mm 约1m3 辐射角(20) 0、180 0°-3 衍射方位的描述 布拉格方程 布拉格方程 结构因子概念和消光 相同 相同 规神

S D U T

倒易点阵扩展 衍射晶面位向与精确布拉格条件的 允许偏差（以仍能得到衍射强度为 极限)和样品品体的形状和尺寸有 关，这可以用倒易阵点的扩展来表 示。由于实际的样品晶体都有确定 的形状和有限的尺寸，因而它们的 倒易阵点不是一个几何意义上的 -2 “点”，而是沿着晶体尺寸较小的 方向发生扩展，扩展量为该方向上 实际尺寸的倒数的2倍。对于电子 显微镜中经常遇到的样品，薄片晶 体的倒易阵点拉长为倒易“杆”， 棒状晶体为倒易“盘”，细小颗粒 -2/d 晶体则为倒易“球” 样品晶体 倒易阵点 倒易阵点因样品晶体的形状和尺寸 扩展(G为阵点中心)

S D U T

入e R R1,R2, 夹角 d R、d、0、入有何关系？ 即：电子衍射基本公式 是什么？

夹角 λe λe R R1，R2，. d R、d、θ、λ有何关系？ 即：电子衍射基本公式 是什么？ S D U T