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透射电镜（TEM）

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主题：【求助】请教电子衍射图的对称斑点问题

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yqh1203

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发表于：2012/02/18 21:15:09 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

如图是电子衍射的原理图。如果单晶样品的晶面如图所示和入射电子束有个小夹角，则满足布拉格公式的条件下底片P'处会出现dhkl相对于的衍射斑点。假设这个衍射斑点是P'(200).
通常在底片的衍射斑点还能发现一个和这个P'(200)中心对称的一个斑点P''(-200). 请问这个对称的斑点是怎么形成的？根据上图示意图，P'是由该倾角的晶面衍射导致，那么P'相对于O'对称的那个点P''(-200)，其对应衍射晶面方向应该和图中晶面对称倾斜才行。拍摄电子衍射的时候，晶体应该是不动的，我一直想不明白这个对称的斑点是怎么产生的P''(-200)。

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2012/2/18 21:30:21 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

在图上的状态下，-200就不会出现了，除非晶体特别薄。200和-200都出现的时候，通常二者都会偏离布拉格条件一点。衍射点出现需要衍射点和埃瓦德球相交，但是对于薄晶体，这个点会拉长，所以即使不严格满足布拉格条件，拉长的点和球面有接触，仍然能看到衍射点。这个效应叫形状效应，是非常有用的一个现象。

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2012/2/18 21:38:48 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 蓝莓口香糖(drizzlemiao) 发表:
在图上的状态下，-200就不会出现了，除非晶体特别薄。200和-200都出现的时候，通常二者都会偏离布拉格条件一点。衍射点出现需要衍射点和埃瓦德球相交，但是对于薄晶体，这个点会拉长，所以即使不严格满足布拉格条件，拉长的点和球面有接触，仍然能看到衍射点。这个效应叫形状效应，是非常有用的一个现象。

那为什么看到很多人的电子衍射图片都有根据中心斑点对称的点呢？也是因为偏离布拉格条件导致的吗？很多教材和资料里给出例子都是如此。有些对称点非常明亮清晰。

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蓝莓口香糖

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2012/2/18 21:55:26 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

不是偏离布拉格条件才会出现那些点，出现那种情况的时候往往不严格满足布拉格条件。这么说只是总结个现象，二者之间并不是有确定的因果关系。
是否出现某个点，只取决于那个点拉长之后能否跟球面相交。点为什么会拉长，为什么在偏离布拉格条件的时候还能看到衍射点，这些是一连串相关的问题，而且是电子衍射中的基本问题。所有教材里都会仔细解释。

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2012/2/18 22:43:18 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 蓝莓口香糖(drizzlemiao) 发表:
不是偏离布拉格条件才会出现那些点，出现那种情况的时候往往不严格满足布拉格条件。这么说只是总结个现象，二者之间并不是有确定的因果关系。
是否出现某个点，只取决于那个点拉长之后能否跟球面相交。点为什么会拉长，为什么在偏离布拉格条件的时候还能看到衍射点，这些是一连串相关的问题，而且是电子衍射中的基本问题。所有教材里都会仔细解释。

原理我大概知道。根本原因在于倒易杆的存在。所以即使偏离布拉格条件，也是有可能和倒易球相交的，我想如果严格保证某个晶面符合布拉格条件，应该就是所谓的“双光束条件”了。我关心的不是倒易杆的问题，而是通常拍摄电子衍射照片的时候，需要调整电子入射束和晶带轴的方向，大致是调整到什么情况，才会出现中心对称的斑点出现呢？如图所示，要想出现中心对称的(-200)和(200）斑点，理论上应该调整电子入射束完全平行相应的晶带轴，但是这个时候{200}晶面还会发生衍射吗？
多谢楼上回复。

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2012/2/19 12:36:28 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

我的个人想法，不尽正确，供您参考：
1. 电子束与带轴不完全平行，必须有一定的角度，虽然很小。
2. 电子束与带轴基本接近时就会出现对称的斑点。但前提是样品必须完全在电子束范围内，示意图中的那个晶体就只有200晶面（O左边），（-200）是没画的。

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2012/2/19 13:03:05 Last edit by shxie

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2012/2/19 12:58:10 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

ps：200和-200是平行的，不会是你画在图中那个样子。

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xuaiqun

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2012/2/20 12:18:05 7楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

关于这个现象,光用形状效应的倒易杆还不太能完全说明问题.可惜几乎所有的教材都这么讲.我们可以自己算算就可以发现这个很明显的问题.其实清华的王老师(好象是王英华)的教材里提到了这个问题.应该说是原子不停的运动造成了衍射斑点的大量出现.

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2012/2/20 19:20:21 8楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

倒易杆解释非布拉格条件下的衍射没有问题。衍射点反应的是晶格周期性，原子运动不严格地说是破坏周期结构的。

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TaoGG

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2012/4/21 20:27:42 9楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

其实也就是一个看法的问题，在saed图上之所以成对出现那些亮点，其实他们是同性的面，或者干脆说是同一组晶面，原因有二：
1、亮点成对出现，与衍射斑点中心联系夹角为180°，那么在实际晶体结构中夹角为0°.（衍射图对应晶体结构FFT之后的结果，为倒空间图）；
2、对实际晶体进行FFT，那么选取一组晶面作为衍射图中心点之后，该组晶面的（x，y，z）与（-x，-y，-z）方向必存在同性晶面，这是由于晶体结构的周期重复性决定的，既然存在这两组晶面，则在电子衍射图中必出现对称的亮点；
3、若衍射中心点对应的晶面比较靠近晶体的表面，那就要另当别论了，平时当然也不会这样做，这不是实验的重点，因为我们希望得到微区的高质量晶体结构信息。

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