技术原理
与SAED技术采用近似平行的电子束照射样品不同,CBED通过将电子束会聚成一个直径很小的照明束入射试样,会聚束中的不同角度的电子分别满足不同晶面的布拉格条件,在物镜后焦面形成衍射盘。衍射盘的形状、衬度与晶体的对称性、应力及缺陷等微观信息直接相关。

技术特点
空间分辨率高:束斑可聚焦至原子尺度,可实现单个缺陷、微小晶粒或界面的微区分析。
获取信息维度丰富:不仅可获得晶格参数,还可解析晶体点群/空间群、应力应变、禁带宽度等深层微观信息。
图案特征明显:单晶样品呈现规则衍射盘阵列,盘内有特征衬度(如HOLZ线、消光条纹)。
应用场景
晶体对称性分析:通过衍射盘的对称分布、消光规律,精准判定晶体的点群和空间群,尤其适用于低对称性晶体。

图 八面体的(a-c)晶体结构与相应的(d-e)CBED衍射图谱
(DOI:10.1063/5.0043851)
应力应变表征:衍射盘的畸变、位移与晶格畸变相关,可定量分析微区的应力状态和应变分布。
缺陷精细分析:针对位错、孪晶界、相界面等微观缺陷,通过衍射盘内部衬度变化,揭示缺陷的原子尺度结构。

图4 利用CBED技术对二维晶体材料中的原子级别缺陷进行分析
(DOI:10.1103/physrevb.105.184113)
薄样品厚度测量:利用衍射盘的厚度条纹(等厚干涉条纹),精确计算样品的局部厚度(精度可达纳米级)。
能带结构研究:通过会聚束的电子能量损失谱结合衍射图案,分析晶体的禁带宽度、费米面结构。
本文源自微信公众号:中材新材料
原文标题:《如何读懂电子衍射(下):会聚束电子衍射CBED》
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/D3ccRnN_7RO6SVZYZrfKGg
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