เทคนิคการโยกลำแสง | อภิธานศัพท์

เทคนิคที่เขย่าลำแสงอิเล็กตรอนที่ตกกระทบในสองมิติในช่วงเชิงมุมที่กำหนดโดยยึดลำแสงไว้ที่จุดเดียวบนชิ้นงานทดสอบ
การใช้ระบบลำแสงเบี่ยงเบนแบบสองขั้นตอน ลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกเบี่ยงเบนโดยขดลวดขั้นที่หนึ่ง และเบี่ยงเบนกลับพร้อมกันขนานกับแกนลำแสงโดยขดลวดขั้นที่สอง และส่องสว่างที่ตำแหน่งชิ้นงานทดสอบเดียวกันโดยช่องพรีฟิลด์ของ เลนส์ใกล้วัตถุ (รูปที่ 1) สิ่งนี้ดำเนินการในช่วงเชิงมุมที่กำหนดสำหรับทิศทางการเบี่ยงเบนมุมฉากสองทิศทาง (x, y)
เทคนิคนี้ใช้เพื่อสังเกตการแปรผันเชิงมุมของสัญญาณ ALCHEMI (ตำแหน่งของอะตอมโดยการวิเคราะห์ระดับจุลภาคที่ปรับปรุงช่องทาง) ในทิศทาง x, y และเพื่อให้ได้รูปแบบ LACBED (การเลี้ยวเบนของลำแสงอิเล็กตรอนแบบลู่เข้ามุมขนาดใหญ่) การแปรผันเชิงมุมของสัญญาณ ALCHEMI ที่ได้จากเทคนิคนี้แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 1 แผนผังของเทคนิคการโยกคาน

รูปแบบ ALCHEMI แบบบีมโยกที่ได้จาก SrTiO3

รูปที่ 2 รูปแบบ ALCHEMI แบบบีมโยกที่ได้จาก SrTiO₃. [001] อุบัติการณ์ที่แรงดันเร่ง 300 kV

ในกรณีของชิ้นงานที่เป็นผลึก เมื่อลำแสงเอียงกับจุดเดียวบนชิ้นงานทดสอบด้วยเทคนิคการโยกลำแสง สัญญาณที่ได้รับจะเปลี่ยนไปตามมุมตกกระทบของลำแสงแม้จะมาจากจุดวัดเดียวกันก็ตาม
(a) รูปแบบการโยกลำแสงในทุ่งสว่าง
(b) การจัดเรียงอะตอมของ SrTiO₃ ฉายในทิศทาง [001]
(c)-(e) รูปแบบการโยกของลำแสงของรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งได้จากการผสมผสานระหว่างเทคนิคการโยกของลำแสงและ EDS (ค) ซีเนียร์-แอล_α, (ง) ติ-เค_α และ (จ) ตกลง_α.
รูปแบบการสั่นของลำแสงของรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะนั้นแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง ที่อุบัติการณ์แกนโซน [001] ที่จุดศูนย์กลางของรูปแบบ ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Axial Channeling เกิดขึ้น โดยที่ความเข้มจะอ่อนสำหรับ Sr และ Ti และเข้มสำหรับ O
ที่มุมกระเจิงสูงในทิศทางแอซิมัท การแปรผันของความเข้มในทิศทางแอซิมัทจะแสดงแถบความเข้มแคบที่สอดคล้องกับระนาบ (100) ในรูปแบบ Sr และ Ti ในขณะที่แถบกว้างที่สอดคล้องกับระนาบ (200) จะเห็นใน O ลวดลาย. ทั้งนี้เนื่องจากระยะห่างของระนาบอะตอมของ O เป็นครึ่งหนึ่งของระยะห่างของระนาบอะตอมของ Sr และ Ti

ภาคผนวก: ความเข้มของแชนเนลตามแนวแกน

ที่กึ่งกลางของรูปแบบ เช่น บนแกนโซน จะสว่างกว่าสำหรับรูปแบบ O และเข้มกว่าสำหรับรูปแบบ Sr และ Ti ความเข้มของช่องสัญญาณตามแนวแกนขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบและความเร่งของลำอิเล็กตรอนที่ตกกระทบ เมื่อความเข้มตำแหน่งของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของคลื่นอิเล็กตรอน (คลื่นโบลช์) ที่วิ่งอยู่ในผลึกถูกคำนวณสำหรับโครงสร้างผลึกที่กำหนด จะสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งอะตอมของชิ้นงานทดสอบได้ สำหรับตัวอย่างการใช้งาน สามารถระบุตำแหน่งที่ถูกครอบครองโดยสารเติมแต่งได้ [1] [2]

อ้างอิง

[1] M. Ohtsuka, S. Muto, K. Tatsumi, Y. Kobayashi และ T. Kawata กล้องจุลทรรศน์ 65, 127 (2016)
[2] S. Muto และ M. Ohtsuka ความคืบหน้าในการเติบโตของผลึกและลักษณะของวัสดุ 63, 40 (2017)