ARM200F berwarna monokrom

Monochromator penapis Wien Berganda untuk JEM-ARM200F baru dibangunkan untuk merealisasikan analisis EELS resolusi tenaga ultra tinggi pada skala atom.

Ciri-ciri

konfigurasi

Penapis Wien Berganda "Sistem Spot-IN dan Spot-Out"

Penapis Wien pertama dan kanta elektro-statik menghasilkan fokus dengan serakan tenaga 1 μm/eV pada satah celah. Pada satah ini, pancaran elektron diwarnakan monokrom dengan memasukkan celah beberapa lebar antara beberapa mikron hingga sub mikron. Penapis Wien ke-12.3 membatalkan penyebaran tenaga dan menghasilkan fokus akromatik dan stigmatik pada satah keluar, menghasilkan kuar bulat pada satah spesimen. Oleh itu, memandangkan pancaran titik dari sumber Schottky menjadi tempat semula di pintu keluar selepas monokromasi, kami menamakan sistem monokromator ini "sistem Spot-IN dan Spot-OUT".

Penapis Wien Octopole yang canggih

Penapis Octopole Wien yang canggih menghasilkan medan dipol homogen tanpa medan heksapole yang tidak diingini daripada ketidakhomogenan medan dipol.

Disusun antara sumber Schottky dan pemecut

Dengan tetapan monokromator pratetap berfungsi secara universal pada setiap voltan pecutan, kerana pemecut terletak selepas monokromator dan potensi paksi monokromator dikekalkan malar.

Mukai M, et al.: (2014), Ultramikroskopi 140: 37-43.

Resolusi tenaga

Dengan beberapa lebar celah pada 60 kV dan 200 kV

(0.002 saat dan 0.1 saat pemerolehan)

Dengan berbilang pemerolehan (celah 0.25 μm)

Spektrum kehilangan sifar (ΔE: 14meV @30kV, 2ms)

Jadual menunjukkan resolusi tenaga dengan celah yang berbeza lebar pada 60 kV dan 200 kV. Spektrum kehilangan sifar diperoleh dengan masa pemerolehan 0.002 saat. dan 0.1 saat. Resolusi tenaga muktamad 24 meV untuk 60 kV dan 30 meV untuk 200 kV dengan pemerolehan 0.002 saat dengan celah 0.1 μm. Resolusi tenaga dengan pemerolehan 0.1 saat dan 0.002 saat menunjukkan hanya sedikit penurunan dalam resolusi tenaga, yang menunjukkan bahawa kestabilan elektrik dan mekanikal monokromator adalah baik.

Angka tersebut memaparkan profil keamatan spektrum kehilangan sifar yang diperoleh dengan pemerolehan 0.002 saat pada 30 kV, menunjukkan resolusi tenaga 14 meV.

Penyelesaian ruang

Imej mentah HAADF-STEM Si [110] dan Fourier mereka berubah dengan lebar tenaga yang berbeza pada 200 kV dan 60 kV. Walaupun kehilangan arus tidak dapat dielakkan oleh celah, perbandingan ini menunjukkan bahawa resolusi kekisi dalam STEM tidak terjejas oleh monokromator. Kedua-dua spektrum kuasa pada celah 4μm dan 0.25μm menunjukkan resolusi isotropik. Oleh itu, dengan monokromator dengan sistem penapis Wien berganda, probe elektron monokromatik bulat boleh diperolehi dengan resolusi atom pada sebarang resolusi tenaga disebabkan oleh "sistem Spot-IN dan Spot-OUT".

Aplikasi 1 fonon hBN

Spektrum getaran fonon optik dari Heksagon BN ΔE: 20meV @30kV

Peta EELS kehilangan rendah boron nitrida heksagon (h-BN) dengan probe monokromatik menggunakan celah 0.1 μm. saiz probe = 1 nm, arus probe = 10 pA, masa pemerolehan untuk setiap piksel = 0.3 saat. (a) menunjukkan imej ADF-STEM kawasan pemetaan. (b) menunjukkan spektrum kehilangan rendah yang diekstrak dari pinggir spesimen yang ditunjukkan dengan segi empat sama kuning berbingkai dalam Rajah (a). Spektrum ini, diukur dengan ΔE = 22 meV, menunjukkan puncak yang sepadan dengan fonon optik pada 170 meV. (c) menunjukkan peta EELS pada tenaga fonon. Keamatan fonon telah dinyahlokasi pada kawasan vakum > 100 nm di luar tepi sampel disebabkan oleh penyahtempatan penyerakan elektron yang tidak anjal.

Permohonan 2 permukaan resonans plasmon

Resonans plasmon permukaan (Rod nano emas) ΔE: 30meV @60kV

Keputusan peta EELS untuk mendapatkan resonans plasmon permukaan menggunakan nano-rod emas, direkodkan pada 60 kV dengan penyebaran tenaga 30 meV. Arus siasatan ialah 75 pA dan masa pemerolehan setiap piksel ialah 0.15 saat.

(a) HAADF, (b) spektrum kehilangan rendah yang diekstrak daripada kiub data pengimejan spektrum, (c) peta EELS dengan lebar tenaga 0.1 eV

Aplikasi3 Spektrum getaran molekul

Spektrum getaran CH regangan daripada cecair ionik ΔE: 30meV @60kV

(a) Struktur cecair ionik C₂mim-TFSI, yang terdiri daripada [C₂mim⁺] kation dan [TFSI^-] anion.
(b) Spektrum EEL, spektrum IR yang dikira dan eksperimen dengan skala tenaga.

Contoh ihsan Dr. Mizoguchi, The University of Tokyo

T. Miyata, et al.: (2014) dalam Mikroskopi.

Galeri

Movie

Operasi Monokrometor Mudah "Menetapkan dan menukar resolusi tenaga"

Maklumat lanjut