ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Просвечивающая высокоразрешающая электронная микроскоСканирующая туннельная микроскопия из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Начиная с 1969 г., появились сообщения [36, 60] о непосредственном микроскопическом наблюдении строения кристаллических решеток оксидов и простых веществ. Этот метод получил название просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Разрешающая способность при использовании этого метода составляет 0,2—0,3 нм, что позволяет получать двумерные снимки идеальных и дефектных кристаллических решеток, структур молекул, отмечать точечные дефекты и т. д. [c.151] На рис. 3.9 и 4.16 приведены микрофотографии поверхности кремния и хлорированного фталоцианина меди. [c.151] Фталоцианин был нанесен в виде пленки толщиной 5 нм вакуумным распылением на поверхность кристалла K I. Для выявления расположения молекул фталоцианина в объеме была произведена компьютерная симуляция молекулярных плоскостей, наклон которых к оси упаковки составлял 120°. [c.151] Для расшифровки результатов, полученных методом ПЭМ, широко применяется компьютерная стимуляция , позволяющая вычислять геометрию дифракционной диаграммы, т. е. точек интерференции, параметра ЭЯ, изображения кристаллической решетки. Для этого создаются различные типы программирования и специальные стереографические проекционные диаграммы для характеристики различных ориентаций кристалла. На рис. 4.17 приведена структура Y— Al-граната, полученная с помощью метода ПЭМ [38, 60]. [c.152] Одним из последних достижений в области исследования строения твердого тела является создание растрового туннельного микроскопа (РТМ) [36, 56, 168], с помощью которого можно рассмотреть поверхность вещества вплоть до атомов и его окружения (электронное облако), поскольку на нем можно создать увеличение, равное 10 . Выше (см. рис. 2.11) была представлена микрофотография поверхности кристалла кремния. [c.152] На рис. 4.18 приведена схема получения снимка поверхности, кремния сканированием иглы (зонда) [56]. [c.153] При исследовании поверхности проводника он являлся одним из электродов, противостоящим сканирующей игле. Расстояние между электронами должно быть таким, чтобы их электронные облака едва соприкасались. Между электродами возникает поток электронов, называемый туннельным. током. Этот ток весьма чувствителен к изменению расстояния между зондами и поверхностью. Так, при удалении зонда от поверхности на величину диаметра атома чувствительность его снижается в 1000 раз. Это является весьма важным фактором для достижения высокой точности способа.. Для перемещения иглы на расстояние 100 пм достаточно, например, напряжение всего в 0,1 В. [c.153] Для получения горизонтального разрешения около 200 пм необходимо,, чтобы острие зонда состояло лишь из одного атома, обычно вытекающего из самого образца. [c.153] Туннельный микроскоп был успешно применен для изучения окисления-поверхности металлов. В частности, получена тонкая картина расположения-отдельных атомов кислорода, адсорбированных на поверхности никеля. Установлено, что в направлении 110 эти атомы расположены на расстояниях 500 или 1250 пм, т. е. кратных двум или пяти периодам ЭЯ никеля-в указанном направлении. Характерно, что атомы кислорода не обнаружены на других расстояниях (т. е. кратным трем или четырем периодам). [c.153] Для обеспечения чистоты поверхности и предотвращения адсорбции газов и образования соединений, на поверхности образца требуется высокий вакуум. В созданном в ИФП АН СССР сканирующем туннельном микроскопе [167] можно получить запись поверхности с одинаковой четкостью и в том-случае, когда эта поверхность покрыта слоем масла (неэлектропроводящая жидкость), т. е. без использования вакуума. [c.153] Вернуться к основной статье