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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 晶体 » 测试表征 » 问一个简单的关于用TEM表征晶体的问题
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xudaiyanzi

金虫 (著名写手)

[求助] 问一个简单的关于用TEM表征晶体的问题

请问各位大虾，
用TEM表征得到的晶体的一列晶格是对应的平行于电子束的纵向的晶面的晶格，还是垂直于电子束方向的横向的晶面的晶格呢？

比如，整体看到的形貌是它纵向的形貌，还是俯视看到横向的形貌？谢谢了~~
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安静
1楼 2013-05-14 22:15:20
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笃学明志

至尊木虫 (知名作家)
TEM可以看到纵向的原子结构？反正石墨烯是横向的

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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一日红黑，终生红黑！
2楼2013-05-15 09:23:12
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
这要从TEM图像原理来分析，图像是由与电子束方向平行的晶面衍射得到，结果就是与电子束方向垂直的的晶面的表面像会呈现出来。所以你所看到的晶格面是与电子束方向垂直的。
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仰望星空脚踏实地
3楼2013-05-15 12:56:06
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xudaiyanzi

金虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 笃学明志 at 2013-05-15 09:23:12
TEM可以看到纵向的原子结构？反正石墨烯是横向的

不应该吧，因为要满足布拉格方程，入射电子束和晶面的夹角应该小于1度，也就是说入射电子束几乎与晶面平行，那么应该是平行于电子束的纵向晶面晶格。是吗？
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安静
4楼2013-05-15 19:00:17
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xudaiyanzi

金虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by avgon at 2013-05-15 12:56:06
这要从TEM图像原理来分析，图像是由与电子束方向平行的晶面衍射得到，结果就是与电子束方向垂直的的晶面的表面像会呈现出来。所以你所看到的晶格面是与电子束方向垂直的。

不明白，既然是平行于晶面的衍射，且电子束是竖直往下射的，那么看到的应该是纵向的平行的每一列的晶面晶格啊？
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安静
5楼2013-05-15 19:02:52
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
5楼: Originally posted by xudaiyanzi at 2013-05-15 19:02:52
不明白，既然是平行于晶面的衍射，且电子束是竖直往下射的，那么看到的应该是纵向的平行的每一列的晶面晶格啊？...

这么说吧，你拿着一本合着的书，用眼睛看可以翻开的那面，如果假设眼睛能发射电子，它可以通过每一页纸衍射，得到的是纸与纸之间平行排列的信息，但不可能得到的是纸内的内容。所以在TEM中，所看到的条纹间距就代表了这些与电子束平行方向的晶面的晶面间距。但这些条纹也会组成一个晶面，这个晶面当然就是与电子束垂直的。
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仰望星空脚踏实地
6楼2013-05-16 12:57:07
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fushaojie

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
楼主所问的这个问题，其实并不简单，严格说起来，还十分复杂！不是一句两句话就能讲清楚的，我也曾有楼主这样的疑问，楼上几位的回复不正确或不准确；表征晶体，无非是“正空间”看一看，“倒空间”看一看；用TEM表征晶体，常见的图片是 明场衍衬像，暗场衍衬像，选区电子衍射，高分辨像，对图片信息的正确理解与分析需要明白图像衬度的形成机制，电子透过样品被晶格周期势场散射，衍射的过程及理论模型等都需要有所了解；建议楼主参阅1 清华大学  章晓中老师编著的“电子显微分析”一书，此书为入门性质的，但论述精当，精彩实用；2 黄孝瑛 先生的“透射电子显微学”及“电子衍衬图谱原理与实例分析”，理论联系实际，有许多经验之谈，让读者受益颇多；3 威廉姆， 卡特的“透射电子显微学”四卷本，堪称恢弘巨著，为电子显微经典教材，如时间允许及读其它的书不明白处，可选读相关章节，把玩品味；4 日本人写的， 刘安生翻译的“材料评价的高分辨电子显微分析方法”，也比较好；5 郭可信，叶恒强先生的书，在我国堪称泰山北斗；另外，为辅助理解晶体与衍射几何学，可在小木虫上下载crystalmaker及diamond等相关软件，画出晶胞，转一转，让人有豁然开朗之感！等楼主对“倒空间”与“傅立叶变换”的妙用有体会时，心中疑惑自然解开！
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7楼2013-05-16 17:41:14
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xudaiyanzi

金虫 (著名写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by avgon at 2013-05-16 12:57:07
这么说吧，你拿着一本合着的书，用眼睛看可以翻开的那面，如果假设眼睛能发射电子，它可以通过每一页纸衍射，得到的是纸与纸之间平行排列的信息，但不可能得到的是纸内的内容。所以在TEM中，所看到的条纹间距就代表 ...

可是，布拉格方程中，衍射角必须小于1度，也就是说，入射的电子几乎与晶面平行，而电子束是垂直入射，则晶面应该是基本垂直，又因为晶面与下一层晶面都是平行的，所以反应的晶格间距应该都是垂直的晶面的间距。
我糊涂了。
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安静
8楼2013-05-17 09:23:51
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xudaiyanzi

金虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by fushaojie at 2013-05-16 17:41:14
楼主所问的这个问题，其实并不简单，严格说起来，还十分复杂！不是一句两句话就能讲清楚的，我也曾有楼主这样的疑问，楼上几位的回复不正确或不准确；表征晶体，无非是“正空间”看一看，“倒空间”看一看；用TEM表 ...

太感谢了，我看了章晓中老师的书了。根据书里的观点，其反应的应该是方向基本竖直的平行的晶面的晶格间距。而横向的晶面，即直观上的最外层的晶面是不能被测出来的，其形貌只能通过一般TEM看出，且其晶格需要旋转晶体使晶面与电子束夹角小于1度时，再测量。
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安静
9楼2013-05-17 09:30:19
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
8楼: Originally posted by xudaiyanzi at 2013-05-17 09:23:51
可是，布拉格方程中，衍射角必须小于1度，也就是说，入射的电子几乎与晶面平行，而电子束是垂直入射，则晶面应该是基本垂直，又因为晶面与下一层晶面都是平行的，所以反应的晶格间距应该都是垂直的晶面的间距。
我 ...

晶体是立体的，晶面是全方位都有的，一次TEM实验中，只能反应出与入射电子平行的晶面的信息，也就是你说的与电子束小于1度的晶面信息，所以样品不能过厚要让电子束能透过否则HRTEM得不到晶格的衍衬相。你把TEM中电子要透射过样品的衍射与XRD的反射弄混了，所以会糊涂了。
电子打到样品上，没有绝对的方向，是平行还是垂直要看对哪个晶面来说了。
这个用  crystalmaker模拟看下会很清楚它们之间的关系的。
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仰望星空脚踏实地
10楼2013-05-17 11:38:29
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