本文格式为Word版,下载可任意编辑材料分析部分的答案 TEM片面: 1. 光学显微镜的辨识才干一般为所用光源波长的一半;而在透射电镜中当加速电压为100kV时,电子波长为0.037埃,但其辨识才干却只能达成几个埃,这是为什么? 2. 什么是倒易矢量? 倒易矢量的根本性质是什么?一个晶带的倒易图象是什么?试用倒易矢量的根本性质和晶带定律绘出体心立方点阵(211)*倒易面、面心立方点阵(311)*倒易面 A.由倒易原点指向任一倒易阵点hkl的矢量,称为倒易矢量记为:r* = ha* + kb* + lc* B.倒易矢量两个根本性质:a. r*hkl ? 正点阵中(hkl)面;b. |r*hkl| = 1/dhkl C.零层倒易截面,是一个晶带的倒易图像 3. 为什么说单晶体的电子衍射花招是一个零层倒易平面的放大投影? 解:由于电子波?很小,比d小两个数量级,所以衍射角?只有1~2度 由电子衍射的Ewald图解法可知,由于反射球半径相对于倒易阵点间距来说很大,在倒易原点邻近可将反射球近似看成平面,所以,一个倒易平面上的倒易点可同时与反射球相截 K所以电子衍射花招就是倒易截面的放大。
?k??k?gHKL?s4. 面心立方晶体单晶电子衍射花招如下图,测得: 31.5? R1=10.0mm; R2=16.3mm; R3=19.2mm 夹角关系见图求: (1)先用R比法标定全体衍射斑点 指数,并求出晶带轴指数[uvw]; (2)若L?=20.0mm??,求此晶体的点阵参数a=? 解:(1)R12:R22:R32=100:265.69:368.64(111)(220)(311) 5. ?-Fe单晶(体心立方,点阵常数a=2.86?)的选区电子衍射花招如下图 已测得A、B、C三个衍射斑点距透射斑点O的距离为: RA=10.0mm, RB=24.5mm, RC=26.5mm,?AOB=90?试求: (1) 标定图中全体斑点的指数; A O B C 2 R 2R 358.5? R 1? 3:8:11 (2) 求出晶带轴指数[uvw]; (3) 计算相机常数L?=? 6. NaCl晶体为立方晶系,试推导其布局因子FHKL,并说明NaCl晶体属于何种点阵类型已知NaCl晶体晶胞中离子的位置如下: 4个Na离子分别位于:0,0,0;1/2,1/2,0;1/2,0,1/2;0,1/2,1/2 4个Cl离子分别位于:1/2,1/2,1/2;0,0,1/2;0,1/2,0;1/2,0,0 7. 在透射电镜中如何实现高放大倍数?如何实现微区形貌和微区布局的对应分析的(从成像到衍射方式的转换)? 8. 什么是弱束暗场像?与中心暗场像有何不同?试用Ewald图阐明明。
9. TEM衍衬像中,何谓等倾消光条纹和等厚消光条纹?倾斜晶界条纹是如何形成的?(P188) 10. 透射电子显微成像中,层错、反相畴界、畴界、孪晶界、晶界等衍衬像有何异同?用什么手段及根据什么特征才能将它们区分开来? 解:层错衍衬像表现为平行于层错面迹线的明暗相间的条纹 晶界和相界的衬度:等厚条纹衬度不只展现在楔形边缘等厚度发生变化的地方,两块 晶体之间倾斜于薄膜外观的界面上,例如晶界、孪晶界和相界面也往往可查看到这是由于此类界面两侧的晶体由于位向不同,或者还由于点阵类型不同,一边的晶体处于双光束条件时,另一边的衍射条件不成能是完全一致的,也可能是处于无强衍射的处境,那么这另一边的晶体只相当于一个空洞,等厚条纹将由此而产生当然假设倾动样品,不同晶粒或相区之间的衍射条件会跟着变化,相互之间亮度区别也会变化,由于那另一边的晶体终究不是真正的空洞 界面条纹 平行线 非直线 间距不等 孪晶条纹 平行线 直线 间距不等 层错条纹 平行线 直线 间距相等 二次裂纹导致主裂纹分叉说明:通过对衍衬像和衍射花招的综合分析,得出:在衍射花招中说明有孪晶的存在,而且有两套衍射花招,说明有其次相存在。
在衍衬像中又查看出有位错,层错的存在 11. 什么是透射电子显微像中的质厚衬度、衍射衬度和相位衬度形成衍射衬度像和相位衬度 像时,物镜在聚焦方面有何不同?为什么? 解:质厚衬度:非晶样品透射电子显微图像衬度是由于样品不同微区间存在的原子序数或厚度的差异而形成的(质量厚度定义为试样下外观单位面积以上柱体中的质量) 衍射衬度:由于样品中不同晶体或同一晶体中不同部位的位向差异导致产生衍射程度不同而造成的强度差异 相位衬度:利用电子波相位的变化,由两束以上电子束相干成像此衬度对样品的厚度、取向以及物镜在聚焦和像差上的微小变化都分外敏感 12. TEM衍衬像中位错不成见性判据是什么?试写出访面心立方金属中柏氏矢量为b=[101]/2的螺形位错可见和不成见的操作矢量g 解:缺陷不成见性判据:对于给定的缺陷R确定,选中用得志(g ? R = 整数)的g成像时,缺陷衬度消散,即不成见 13. 金属块体制成TEM薄膜样品一般步骤是?无机非金属块体TEM样品制备又有何不同? 解:金属块体制成薄膜样品由块体样品制成薄膜试样一般需要体验以下三个步骤: a) 利用砂轮片、金属丝或用电火花切割方法切取厚度小于0.5 mm的“薄块”。
对于陶瓷等绝缘体那么需用金刚石砂轮片切割 b) 用金相砂纸研磨或采取化学抛光方法 ,把薄块预减薄到0.05mm~0.1 mm左右薄片 c) 用电解抛光的方法举行最终减薄,在孔洞边缘获得厚度小于500 nm的“薄膜” 14. 在Fe-C-Al三元合金中生成Fe3CAl化合物,其晶胞中原子占位如下:Al位于(0,0,0),Fe位于(1/2, 1/2, 0),(1/2, 0, 1/2),(0, 1/2, 1/2),C位于(1/2, 1/2, 1/2)三种元素对电子的原子散射因子如下图所示 (1) 写出布局因子FHKL的表达式(用原子散射因子fAl, fFe, fC表达); (2)计算电子衍射花招中,相对衍射强度I001/I002, I011/I002的 比值(以布局因子平方作为各衍射斑点的相对强度) 15. 某化合物为伪立方布局,晶胞参数a=3.997?,b=4.062?,晶胞中八个顶点和上下底面面心为Ti原子所占据,四个侧面面心为Al原子所占据请 (1) 写出此晶体的化学组成;(2) 计算该晶体的布局振幅 |F|=? (3) 示意画出[001]和[100] 晶带电子衍射谱(用大、小点示意强衍射斑和弱衍射斑)。
解:(1)Ti2Al2;(2) 16. 图为金属间化合物Al3Sc的单晶衍射花招,单元格子呈正方形已知该化合物的布局为L12型,立方晶系,晶胞布局如下图请回复: (1)透射班为O,标定衍射斑A, B, C, D的指数; (2)求出晶带轴指数; (3)为什么衍射斑点C的强度较弱?(用布局 因子加以说明 ) abB C D Sc cO A Al 17. 图为面心立方金属中螺位错的明场像a)像工作晶面g=111,(b)像工作晶面g=020已知螺位错的柏氏矢量是 b ? ? 型,请问(a)(b)图中展现的两方向位错柏氏矢? 110量可能分别是多少? (b)衍射处境下若拍摄中心暗场像和弱束暗场像应如何操作? ?12(a) (b) ?b1???b2??g=020 ?b1?? g=020 — 7 —。