Часть 1 (1125035)
Текст из файла
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХМЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯРЕАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫКРИСТАЛЛОВСуворов Э.В.2СОДЕРЖАНИЕГлава 1.1.1.1.21.2.1.1.2.2.1.2.3.1.3.1.3.1.1.3.2.1.3.3.1.3.4.1.3.5.1.3.6.1.4.1.4.1.1.4.2.1.4.3.1.4.4.1.5.Глава 2.2.1.2.2.2.2.1.2.2.2.2.3.2.4.2.5.Глава 3.3.13.2.3.2.1.3.2.2.3.2.3.3.3.3.3.1.3.3.2.3.3.3.3.4.Глава 4.4.1.4.2.4.2.1.ПредисловиеВведение в физику дифракцииВведениеОсновные положения кинематического приближения теориирассеянияИнтерференционная функция ЛауэОбратная решетка. Геометрическая интерпретация условийдифракцииСтруктурная амплитудаРассеяние в неупорядоченных системахРассеяние на случайных скоплениях атомовАтомный фактор рассеянияВлияние температурыРассеяние на молекулах разреженного газа.
Уравнение ДебаяРадиальная функция межатомных расстоянийРассеяние системами с непрерывным распределением межатомныхрасстоянийОсновные положения динамического приближения теориирассеянияВолновое поле в идеальном кристаллеДвухволновое приближение в совершенном кристаллеВажнейшие следствия динамической теории рассеянияВолновое поле в кристалле с искажениями. Моделирование наЭВМ дифракционного изображения дефектовЛитератураИнтегральные методы исследования дефектов в кристаллахВведениеНекоторые результаты динамической теории рассеяниярентгеновских лучей для кристаллов со случайно распределеннымидефектамиДиффузное рассеяние на кристаллах с дефектамиИнтегральные характеристики динамического рассеяниярентгеновских лучей в кристаллах с дефектамиЭкспериментальные методы исследования дифракционныххарактеристик структурного совершенства кристалловПримеры использования интегральных методов для изученияструктурных дефектов в кристаллахЛитератураРентгеновская дифракционная микроскопияВведениеМетоды рентгеновской топографииОсновные характеристики методовКлассификация типов контрастаПримеры применения топографических методовРентгеновский дифракционный контраст дефектовПрирода дифракционного изображения дислокацийДифракционный контраст, формируемый в дальнем поледислокацийМеханизмы формирования изображения ближнего полядислокацийЛитератураЭлектронная микроскопия высокого разрешенияВведениеОсновные характеристики оптических системОсновы оптической микроскопии477111114161818202629313336364044465053535552576268707575757678818687889310010510510710734.2.2.4.3.4.3.1.4.3.2.4.4.4.4.1.4.4.2.4.4.3.4.4.4.4.5.4.6.Глава 5.5.1.5.2.5.2.1.5.2.2.5.3.5.3.1.5.3.2.5.3.3.5.4.5.4.1.5.4.2.5.5.5.5.1.5.5.2.5.6.5.7.6.Типы контраста (амплитудный и фазовый контраст)Формирование изображения в оптической системеМикроскоп как дифракционный прибор.
Подход АббеПередаточная функция оптической системыАнализ аберраций в электронном микроскопе"Тонкий" фазовый объект в электронной микроскопииАнализ передаточной функции электронного микроскопаМетод оптического дифрактометра для экспериментальногоисследования передаточной функцииМетоды численного моделирования изображения высокогоразрешения на ЭВМПримеры использования методов электронной микроскопиивысокого разрешенияЛитература111114114116118118119122Основы растровой электронной микроскопии (РЭМ)ВведениеУстройство и принцип работы РЭМФормирование электронного зондаДетекторы сигналов в РЭМВзаимодействие электронного пучка с веществомОсновные механизмы потерь энергии электронов в веществе(упругие и неупругие потери)Основные источники сигналов, используемых для формированияизображения в РЭМОбласть взаимодействия электронов зонда с веществом мишениФормирование контраста в РЭМОсновные механизмы формирования изображения в РЭММетоды обработки видеосигнала в РЭМРентгеновский микроанализМетоды регистрации рентгеновского спектраОсновные поправки, вводимые в количественном анализеПримеры применения РЭМЛитератураЗаключение1431431451461481511511231271381531591631631651681681721751821854ПРЕДИСЛОВИЕИнтенсивное развитие физики твердого тела, физики металлов,современного материаловедения в значительной степени связано с прогрессом вобласти совершенствования существующих и разработки новых методовисследования реальной структуры кристаллов и их свойств.
В последние 15-20лет появились принципиально новые материалы, такие как квазикристаллы,фуллерены,магнитныекристаллысособымисвойствами,высокотемпературные сверхпроводящие керамики и монокристаллы,сегнетоэлектрики, сегнетоэластики, материалы с памятью формы, жидкиекристаллы, нанокристаллические материалы, аморфные сплавы и пр., нашедшиеприменение в целом ряде направлений новой техники. Изучение их структуры исвойств требует, как правило, привлечения комплекса самых современныхфизических методов исследования, взаимно дополняющих друг друга.Под влиянием бурно развивающейся теории рассеяния рентгеновскихлучей, нейтронов и электронов появилась целая гамма прямых методовисследования дефектов кристаллической решетки, обладающих чрезвычайновысокой чувствительностью к локальным деформациям и предельнойразрешающей способностью на атомном уровне [1].
Это в первую очередь целоесемействометодоврентгеновскойдифракционнойтопографии,высокоразрешающая электронная микроскопия, разнообразные методырастровой электронной микроскопии. Появление методов, позволяющихнепосредственно наблюдать тонкую структуру дефектов кристаллическойрешетки с атомным разрешением, определять их количественныехарактеристики, внесло неоценимый вклад в понимание определяющей ролидефектов в формировании физических свойств кристаллов [2]. Особое место вэтом перечне занимает рентгеновский микроанализ, позволивший проводитьколичественный анализ атомного состава материала с предельно малымобъемом вещества, составляющих нескольких сотен кубических ангстрем [3,4].Аналогичные процессы происходили и в электронной микроскопии.Развитие дифракционной теории изображения и особенно прогресс в областипроизводства новых поколений электронных микроскопов позволил впоследние 10 лет довести разрешение лучших инструментов до величины около1.2Å и выйти на прямое разрешение атомной решетки.
Экспериментальныеисследования, в которых используются результаты непосредственногонаблюдения структуры дефектов (дислокаций, межзеренных границ, двойникови пр.) на атомном уровне, перестали быть экзотикой [5-8].В последние 15-20 лет особое распространение в физическомматериаловедении получили методы, связанные с идеологией растровыхэлектронных микроскопов. Эти приборы позволили исследовать не толькотопографию дефектов поверхности, но и распределение атомного состава сдостаточно высокой чувствительностью и точностью. Так пространственное5разрешение РЭМ составляет 20-100Å, а чувствительность к атомному составуможет достигать 1-2% для широкого спектра составов и концентраций [9].По перечисленным выше методам существует весьма обширнаялитература - это в первую очередь публикации оригинальных исследований внаучной периодике, по каждому из названных выше методов имеетсязначительное число обзоров и монографий, однако начинающий исследователь,пожелавший применять эти методы в практической работе, обычносталкивается с определенной трудностью - среди имеющейся литературыпрактически отсутствуют книги, способные в сравнительно небольшом объёмепознакомить читателя с физическими основами этих методов, дать в рукиисследователя некоторые основные принципы, лежащие в основе практическивсех названных выше методов исследования.Предлагаемая вниманию читателя работа, по мнению автора, можетвосполнить этот пробел и поможет экспериментаторам быстрее овладетьновыми методами.
Большое внимание в книге отведено введению в физикудифракции, так как именно это явление лежит в основе большинства известныхметодов исследования дефектов кристаллической структуры. В данной работерассматриваются лишь некоторые наиболее известные в настоящее времяметоды - такие как метод интегральных характеристик, рентгеновскиетопографические методы, электронная микроскопия высокого разрешения,растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Такоеограничение связано с одной стороны рамками книги, а с другой безусловнопристрастием автора.Книга содержит пять глав и имеет следующую структуру. В первой главеприведены наиболее важные по мнению автора сведения по физике дифракции.Во второй главе рассмотрен метод интегральных характеристик, позволяющийпо весьма простым дифракционным параметрам определять степеньсовершенства кристаллов.
В третьей главе описаны основные методырентгеновской дифракционной топографии, позволяющие исследоватьтопографию дефектов в объеме кристаллов без его разрушения. Четвертая главапосвящена описанию основ высокоразрешающей электронной микроскопии. Инаконец пятая глава содержит материал по основам растровой электронноймикроскопии и рентгеновского микроанализа. Основное внимание в книгеуделяется физическим принципам, на которых основан каждый из описываемыхметодов. В конце каждой главы приводится раздел, в котором рассмотренынекоторые выигрышные примеры использования данной методики дляисследования реальной структуры кристаллов.Автор надеется, что предлагаемая книга окажется полезным пособиемдля специалистов физиков-экспериментаторов, использующих в своей работеразнообразные методы исследования дефектов в кристаллах.
Она может бытьтакже полезна в качестве учебного пособия для стажеров-исследователей,аспирантов и инженеров, предполагающих использовать в своей работе новыеметоды исследования реальной структуры кристаллов.Литература1.Diffraction and Imaging Thecniques in Material Science,Editors by S.Amelincks, R.Gevers, J.V.LanduytNorth-Holland Publicating Company, 198462.I.WattThe principles and practice of electron microscopy,Cambridhe University Press,19853.I.RozgaiTrace Element Analysis in the SEM,Electron Microscopy and Analisis, 26,31-33,19934.A.V.Hetherington, D.K.SkinnerCoordinated Analysis for Materials Problems,Electron Microscopy and Analisis, 23,19-21,19935.H.HashimotoDevelopment of high resolution electron microscopy in atomic level and its future, J.ElectronMicrosc.,28,s1-8,19796.R.G.GarciaAtomic and Nanometre Scale Structures Generated by the STM,Microscopy and Analisis,22,21-23,19937.J.M.CowleyHigh Resolution Imaging and Diffraction Studies of Crystal Surfaces,Surface Sci.,114,587-595,19828.A.TonemuraElectron Holography,Phys.Rev.Lett.,56,792-794,19869.Electron beam testing technology,Editing by J.T.L.Thong,Plenum Press, 19937ГЛАВА 1ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ ДИФРАКЦИИ1.1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
