主题:【求助】HRTEM分辨率

浏览0 回复37 电梯直达
蓝莓口香糖
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我来补充两个文献,一个是Van Dyck讲通道效应影响的,另一个是贾春林解释非线性成像的。严重感谢一下iamikaruk。与时俱进呀,与时俱进
channelling in HRTEM
nonlinear imaging in Cs-corrected HRTEM
renlly06
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sushan617
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如果是使用200KV场发射透射电镜,配备UHR极靴(点分辨率0.19纳米,Cs=0.5mm),得到Z衬度像,可以观察到0.136纳米的Si的dumbbell图像。
因为Z衬度像是非相干像,根据非相干像分辨率公式:d=0.43Cs1/4λ3/4
其比相干条件下的点分辨率要高。
iamikaruk
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原文由 drizzlemiao 发表:
我来补充两个文献,一个是Van Dyck讲通道效应影响的,另一个是贾春林解释非线性成像的。严重感谢一下iamikaruk。与时俱进呀,与时俱进
channelling in HRTEM
nonlinear imaging in Cs-corrected HRTEM

一直都在找贾春林的这篇文献,实在是太感谢了!
怪味陈皮
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通道效应是Van Dyck学派解释高分辨像衬度时常用的理论。一般情况下,只有样品厚度满足弱相位物近似,在Scherzer欠焦条件下得到的高分辨像才可以直接解释为样品的投影结构,此时黑点代表原子。但弱相位物近似比较苛刻,很难达到。
中科院物理所李方华院士提出一个赝弱相位物理论。我们知道在弱相位物近似下像强度与样品样品的投影势呈线性关系,重原子比轻原子衬度高。随着样品厚度的增加,轻原子的衬度会增加,而重原子的衬度会降低。当样品厚度增加到一定值时,重原子会变得无衬度,甚至轻重原子的衬度会发生反转。根据这个规律,在进行图像处理时可以将对样品厚度的要求放宽到赝弱相位物近似。
关于Van Dyck的通道效应接触得不多,只听他讲过一次。简单地说就是将一个个原子看成是一个个凸透镜,重原子比轻原子对电子的会聚能力更强一些。我有一张他讲座时PPT,可能对大家有帮助。

关于非线性成像,简单来说就是考虑了衍射束之间的相互作用。准确描述成像系统对像强度的影响应该用TCC(Transmission Cross Coefficien)理论,TCC是不做任何近似。
iamikaruk
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原文由 ustb 发表:
通道效应是Van Dyck学派解释高分辨像衬度时常用的理论。一般情况下,只有样品厚度满足弱相位物近似,在Scherzer欠焦条件下得到的高分辨像才可以直接解释为样品的投影结构,此时黑点代表原子。但弱相位物近似比较苛刻,很难达到。
中科院物理所李方华院士提出一个赝弱相位物理论。我们知道在弱相位物近似下像强度与样品样品的投影势呈线性关系,重原子比轻原子衬度高。随着样品厚度的增加,轻原子的衬度会增加,而重原子的衬度会降低。当样品厚度增加到一定值时,重原子会变得无衬度,甚至轻重原子的衬度会发生反转。根据这个规律,在进行图像处理时可以将对样品厚度的要求放宽到赝弱相位物近似。
关于Van Dyck的通道效应接触得不多,只听他讲过一次。简单地说就是将一个个原子看成是一个个凸透镜,重原子比轻原子对电子的会聚能力更强一些。我有一张他讲座时PPT,可能对大家有帮助。

关于非线性成像,简单来说就是考虑了衍射束之间的相互作用。准确描述成像系统对像强度的影响应该用TCC(Transmission Cross Coefficien)理论,TCC是不做任何近似。

对,TCC方法很适合于解析表达与分析,可详见陈江华04年与van Dyck发表在Ultramicroscopy上的文章。顺便说一下,在实际模拟计算中,TCC方法并不实用,尽管spatial coherence的包络可以近似分离,但是temporal coherence的包络无法分离,因此需要4维的计算。一般情况下都是采用2维的incoherent summation方法。准确来说,TCC表达式是由incoherent summation方法推导出来的。
Jin
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原文由 sushan617 发表:
如果是使用200KV场发射透射电镜,配备UHR极靴(点分辨率0.19纳米,Cs=0.5mm),得到Z衬度像,可以观察到0.136纳米的Si的dumbbell图像。
因为Z衬度像是非相干像,根据非相干像分辨率公式:d=0.43Cs1/4λ3/4
其比相干条件下的点分辨率要高。


有没有实例?
或者有没有相关文献,利用HAADF观察到了Si的dumbbell,盼告知。
谢谢!
Jin
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原文由 iamikaruk 发表:
原文由 ustb 发表:
通道效应是Van Dyck学派解释高分辨像衬度时常用的理论。一般情况下,只有样品厚度满足弱相位物近似,在Scherzer欠焦条件下得到的高分辨像才可以直接解释为样品的投影结构,此时黑点代表原子。但弱相位物近似比较苛刻,很难达到。
中科院物理所李方华院士提出一个赝弱相位物理论。我们知道在弱相位物近似下像强度与样品样品的投影势呈线性关系,重原子比轻原子衬度高。随着样品厚度的增加,轻原子的衬度会增加,而重原子的衬度会降低。当样品厚度增加到一定值时,重原子会变得无衬度,甚至轻重原子的衬度会发生反转。根据这个规律,在进行图像处理时可以将对样品厚度的要求放宽到赝弱相位物近似。
关于Van Dyck的通道效应接触得不多,只听他讲过一次。简单地说就是将一个个原子看成是一个个凸透镜,重原子比轻原子对电子的会聚能力更强一些。我有一张他讲座时PPT,可能对大家有帮助。

关于非线性成像,简单来说就是考虑了衍射束之间的相互作用。准确描述成像系统对像强度的影响应该用TCC(Transmission Cross Coefficien)理论,TCC是不做任何近似。

对,TCC方法很适合于解析表达与分析,可详见陈江华04年与van Dyck发表在Ultramicroscopy上的文章。顺便说一下,在实际模拟计算中,TCC方法并不实用,尽管spatial coherence的包络可以近似分离,但是temporal coherence的包络无法分离,因此需要4维的计算。一般情况下都是采用2维的incoherent summation方法。准确来说,TCC表达式是由incoherent summation方法推导出来的。


陈江华的文章之前我已经看了,我想虽然我们的TEM没有办法与球差校正的电镜比分辨率,但是我觉得从他的文章可以看出,非线性成像或者channeling-contrast imaging确确实实可以提高分辨率,特别是对于比较厚的样品。也就是说,偶尔在普通的电镜上的得到反映出这种看上去像dumbbell结构的HRTEM,也是完全可能的。
因为小弟接触比较少,看看各位有什么建议。
还有这句话怎么理解:
However, for linear atomic imaging the
resolution achievable is degraded by the noise,
while for non-linear atomic imaging the resolution
can be enhanced by the dynamic electron channeling
effect in a zone orientation.    引自陈老师的Ultramicroscopy
我的意思是,channeling effect和non-linear atomic imaging二者之间有什么联系?
蓝莓口香糖
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原文由 querida 发表:
原文由 sushan617 发表:
如果是使用200KV场发射透射电镜,配备UHR极靴(点分辨率0.19纳米,Cs=0.5mm),得到Z衬度像,可以观察到0.136纳米的Si的dumbbell图像。
因为Z衬度像是非相干像,根据非相干像分辨率公式:d=0.43Cs1/4λ3/4
其比相干条件下的点分辨率要高。


有没有实例?
或者有没有相关文献,利用HAADF观察到了Si的dumbbell,盼告知。
谢谢!

这个几年前就实现了。但是这跟现在讨论的TEM分辨率是两码事。
practical STEM
附件:
iamikaruk
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原文由 querida 发表:

陈江华的文章之前我已经看了,我想虽然我们的TEM没有办法与球差校正的电镜比分辨率,但是我觉得从他的文章可以看出,非线性成像或者channeling-contrast imaging确确实实可以提高分辨率,特别是对于比较厚的样品。也就是说,偶尔在普通的电镜上的得到反映出这种看上去像dumbbell结构的HRTEM,也是完全可能的。
因为小弟接触比较少,看看各位有什么建议。
还有这句话怎么理解:
However, for linear atomic imaging the
resolution achievable is degraded by the noise,
while for non-linear atomic imaging the resolution
can be enhanced by the dynamic electron channeling
effect in a zone orientation.    引自陈老师的Ultramicroscopy
我的意思是,channeling effect和non-linear atomic imaging二者之间有什么联系?

在无像差校正电镜中,既有点分辨率外衬度传递函数的振荡引起的细节,也有一定的非线性成像ultrafine细节,但是这些高分辨细节都是很难与原子位置相对应的artifacts,也许实际意义并不是很大。而在像差校正电镜中,这些细节是与原子位置对应的。
另外,channelling contrast imaging,也就是amplitude contrast imaging,需要借助于负球差与过焦条件(可参考Foschepoth,Kohl的文章),而普通电镜是无法实现channelling contrast imaging的。
陈老师的那句话没有读懂,呵呵。个人理解channelling effect只涉及电子束与样品作用,而nonlinear imaging只涉及成像,但是如果出现channelling effect,且在特定成像条件下,非线性成像将贡献可观察到的超高分辨率细节。据说在TEAM project上面已经在Si上观察到超高分辨率细节了。
有时间的话我做个模拟,比较下普通电镜下线性成像与非线性成像的影响。
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