漫谈STEM(扫描透射电子显微镜)

红尾巴79 发表于 2020-10-16 16:34:11 | 打印

许久没有更新,最近有些掉粉呀,赶紧赶出一篇



前一段时间接触了一个新领域,球差校正扫描透射电子显微学(Cs-corrected STEM),现如今纳米能源火得不要不要的,而原子尺度的表征手段也随着发展迅速。

以前常规的TEM可能只具备nm级别的分辨率,但是这十年来,球差校正技术的出现让S/TEM的极限分辨率一路提升,已达到亚埃级的水品。

下面就三个“水管”上的视频,分享一些关于S/TEM的最新(也不是最新,只能说是较近)的发展。


日本Hatachi

霓虹国人有时候真的是在技术上“丧心病狂”,居然搞出了个1.2 MV加速电压的TEM,看看人家的口号

其目的是为了得到40 pm的空间分辨率,详细的解说,大家还是直接享用视频吧

原始链接:https://www.youtube.com/watch?v=eSKTFXv5rdI&t=65s

但是这么高能量的电子束,估计没有多少材料能承受得住,但是在电子束加工方面可能会有较大的应用。


美国Nion公司

该公司以设计球差校正器而出名,主要是做Probe-corrector(另一家是德国的CEOS公司,probe-corrector和image-corrector都做)。Nion的STEM优势主要在于其球差能够校正到6级,从而电镜的加速电压不必很高就能得到理想的空间分辨率,故在低压STEM领域很有作为,尤其是目前层状二维材料(石墨烯、二硫化钼等)在科研界大放异彩之时。另外,Nion配备单色器的EELS(电子能量损失谱)也是其优势,能量分辨率据说已经达到了10 meV的级别。

下面这个视频来自英国SuperSTEM公司,这种detailed STEM和普通的TEM有一个很大不同的地方,就是它的电子光路是从下至上的,即电子枪在镜筒的最下方而探测器在最上方。


原始链接:https://www.youtube.com/watch?v=_vty_-qKUzU&t=42s


FEI公司

这个公司一般做电镜的都比较熟悉,毕竟国内外主要的TEM都是来自于FEI和日本JEOL。FEI本来是荷兰的,去年被美国Thermal Fisher以42亿美金收购,其优势主要在于双球差的校正,即同时校正汇聚束(Probe)和成像(Image)。其肖特基冷场枪具有优异的稳定性,且加速电压可调(60-300 kV),此外其最近开发的能谱系统Super-X在能量分辨率上达到了原子级别,做元素Mapping很是“感人”。


原始链接:https://www.youtube.com/watch?v=2wEmsDh_l_A


由于只能放三个视频,关于S/TEM的介绍暂时到这里,后续将会有更新


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