Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Список літератури. 1. Мадер С. Исследование структуры пленок / Технология тонких пленок: Справочник





1. Мадер С. Исследование структуры пленок / Технология тонких пленок: Справочник. Т. 2 / Под ред. Л.Майссела и Р.Глэнга. – М.: Сов. радио, 1977. - С.86-90.

2. Проценко І.Ю., Чорноус А.М., Проценко С.І. Прилади і методи дослідження плівкових матеріалів: навч. посібник/ І.Ю.Проценко, А.М.Чорноус, С.І. Проценко. – Суми: Вид-во СумДУ, 2007. – 264 с.

3. Томас Г. Просвечивающая электронная микроскопия материалов / Г. Томас, М. Дж. Гориндж.- М.: Наука, 1983.- 320 с.

4. Горелик С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.Н. Скаков.- М.: Металлургия, 1980.- 368 с.

5. Структура і фізичні властивості твердого тіла / За ред. Л.С. Палатника. - Київ: Вища школа, 1992.- С.116-122.

 

 

Лабораторна робота 2

ЕЛЕКТРОНОГРАФІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ КРИСТАЛІЧНОЇ СТРУКТУРИ ТОНКИХ МЕТАЛЕВИХ ПЛІВОК З КУБІЧНОЮ РЕШІТКОЮ

 

Мета роботи – вивчити принцип роботи електронографа (електронного мікроскопа в режимі дифракції), методику одержання та розшифрування електронограм від полікристалічних зразків металів кубічної сингонії.

Елементи теорії. У лабораторній роботі 1 було одержано співвідношення для довжини хвилі електрона

 

,

 

де вимірюється в Å, а U – у вольтах.

Таблиця 1 дає уявлення про те, яким чином буде змінюватися довжина хвилі електрона при різних прискорюючи напругах.

У зв’язку із хвильовими властивостями електрони, як і фотони, можуть утворювати інтерференційні картини. Завдяки цьому і вдалося створити електронні мікроскопи та електронографи.

Електронограф (або електронний мікроскоп у режимі дифракції) призначений для одержання картин дифракції (електронограм) від зразків малої товщини (до 200 нм) на проходження або будь-якої товщини на відбиття електронів Незважаючи на те, що точність визначення періоду кристалічної решітки за електронограмою невелика (0,01-0,005Å) порівняно з точністю, яка досягається рентгенографічним методом, перевага електронографії в тому, що за допомогою неї можна досліджувати тонкі зразки.

 

Таблиця 1 - Залежність від U

U, B V, км/с , Å
12,260 0,388 0,054 0,037 0,020 0,009

 

Принципова схема електронографа зображена на рис.1. Він включає в себе колону, яка має таку саму будову, як і в електронного мікроскопа, але працює з однією або двома лінзами; вакуумну частину, яка включає в себе насоси, вловлювачі пари дифузійних мастил, індикатор вакууму, вакуум-проводи і систему вакуумної комутації; блок електричного живлення.

В основі методу розшифрування електронограми лежать п’ять співвідношень, які будуть наведені нижче. Перше співвідношення пов’язує кут розсіювання з довжиною хвилі та міжплощинними відстанями (закон Бреггів):

 

, (1)

 

де dhkl - міжплощинна відстань (hkl – індекси Міллера); n – порядок відбиття хвилі ( в електронографії n=1).

Друге співвідношення пов’язує між собою діаметр дифракційного кільця з так званою сталою приладу. Одержати це співвідношення можна за допомогою рис.2. У зв’язку з тим, що кути Θ мають малу величину (2 – 4°), можна записати

.

 

Рисунок 1 - Принципова схема електронографа: 1 – електронна гармата; 2 - катод; 3 – магнітна лінза; 4 – об’єкт дослідження; 5 – екран; D – діаметр кільця

 

Із (1) визначаємо 2Θ як відношення . Звідси

або (2)

Величина одержала назву сталої приладу:

 

. (2')

 

Її можна визначити за допомогою електронограми від еталонного зразка (це плівки Al, Au, Ag, NaCl, TlCl, MgO) з відомими міжплощинними відстанями. Знаючи С, ми можемо знайти dhkl для невідомого зразка та визначити тип і параметри решітки.

Методичні вказівки.Для визначення величини С необхідно заміряти якомога точніше (±0,1 мм) діаметри кілець на електронограмі від еталона. Одержані результати необхідно занести до таблиці 2.

 

Рисунок 2 – Схема утворення електронограми

 

Для розрахунків електронограм від невідомого зразка необхідно скористатися третім, четвертим та п’ятим рівняннями електронографії. Третім рівнянням може бути т.зв. квадратична форма, яка у випадку кубічної сингонії має такий вигляд:

 

. (3)

 

Звідси випливають четверте і п’яте співвідношення електронографії

 

.(4)

. (5)

 

З таблиці 4 видно, що у ОЦК-решітки сума є парним числом, а в ГЦК-решітки h, k, l повинні бути або всі парні, або непарні.

Таблиця 2 - Визначення сталої приладу

Еталон: Al Прискорююча напруга:_______ кВ.

D, мм * hkl dhkl, Å [1] C=D·d, мм·Å
D1 D2 Dсер
      2,338 2,025 1,432 1,221  
Cсер= мм·Å

*) D1 та D2 – діаметри кілець у двох взаємно перпендикулярних напрямках.

Рисисунок 3 – Схема електронограм для кристалів кубічної сингонії: а – ПК; б – ОЦК; в – ГЦК

 

Таблиця 3 - Розрахунок електронограми від кристала кубічної сингонії. Стала приладу:_________ мм·Å. Прискорююча напруга:_________ кВ

 

І*), відн. од. D, мм dhkl, Å h2+k2+l2 hkl a, Å Δa, Å
D1 D2 Dсер
                   

*) Відносна інтенсивність ліній визначається візуально з використанням таких позначень:ДС – дуже сильна; С – сильна; Сер – середня; Сл – слабка; Д.сл – дуже слабка.

Таблиця 4 - Індекси ліній електронограм від кристалів кубічної сингонії

  Тип решітки
ПК ОЦК ГЦК
h2+k2+l2 hkl h2+k2+l2 hkl h2+k2+l2 hkl
  300,221

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 441. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.029 сек.) русская версия | украинская версия