Электроны отражение от кристаллических поверхностей

В экспериментальных работах по изучению эпитаксии с одинаковым успехом используются оба основных метода структурной электронографии — съемки на отражение и на прохождение . В первом случае при малом угле наклона электронного луча к поверхности дифракционная картина создается в результате взаимодействия электронов с поверхностным слоем осажденного вещества. Эта методика не требует отделения осадка от подложки и позволяет вести наблюдение структуры в процессе осаждения. При съемке на просвет могут применяться два метода. В первом методе в качестве подложки используется кристаллический образец в виде тонкой пленки [41, 70], во втором осаждение осуществляется на массивный кристалл, а затем осадок отделяется (например, путем растворения подложки [71]) и переносится в камеру прибора. [c.24]

Следует особо коснуться вопроса о том, почему углерод часто бывает черным, вместо того чтобы иметь серебристый металлический отблеск, подобно большинству настоящих. металлов. Внешний вид графита в значительной мере зависит от степени совершенства его кристаллической решетки. Графит, осаждаемый при высоких температурах из газовой фазы (например, при нагревании углеродных нитей в метане), может иметь серебристый отлив. Естественный кристаллический графит блестит почти так же, как металлы, в то время как плотно связанный поликристаллический графит имеет черный цвет (см. фиг. 36). В этом состоянии поверхность твердого тела не обладает способностью отражать падающий на нее свет. Вероятно, присутствующие в твердом теле электроны, которые приходят в движение под действием электромагнитного поля падающей световой волны, имеют чрезвычайно благоприятные возможности для рассеяния передаваемой кристаллу энергии без заметного отражения ее. Это соображение позволяет сделать предположение о наличии корреляции между долей крупных дефектов графита и его отража- [c.133]

Количественные измерения глубины проникновения дифрагирующих электронов были сделаны ранее в работе [1] путем конденсации паров серебра на поверхности кристалла золота при использовании эталонного образца серебра. Так как структура решетки золота оставалась при этом неизменной, а постоянные решеток отличались только на 0,4%, был сделан вывод, что серебро отлагается на поверхности золота в виде тонкого кристаллического слоя. Отраженные от серебра и золота пучки легко различимы из-за различия показателей преломления и некоторых характеристик тонкой структуры этих металлов. Полученные результаты показывают, что при энергии первичного пучка, равной 200 эв, первый монослой серебра обусловливает приблизительно 50% интенсивности отраженного пучка, а первых два монослоя — 90%. При энергии пучка в 50 эв первый мономолекулярный слой обусловливает более 75% интенсивности отраженного пучка. [c.491]

Железо может находиться в растворе гидроокиси натрия в присутствии кислорода, не испытывая видимых изменений. Невидимая пленка, которая образовывалась на поверхности железа в этих условиях и препятствовала дальнейшему развитию коррозии, исследовалась с помощью дифракции электронов основным составляющим был окисел кубической модификации. Можно предположить, что образование окисла кубической модификации является характерной чертой защитной пленки. Это совсем неудивительно, так как, будучи образован или при непосредственном окислении, или другим путем этот окисел может продолжить кристаллическое строение металла. Для такой пленки менее вероятен процесс ее разрыва по сравнению с пленкой, состоящей из других соединений (будь то а-РезОд или гидроокись), которые образуют прерывистую структуру. Предположение, что пленки окисла кубической модификации продолжают строение нижележащего металла, подтверждается изучением пленок, полученных на прокатанном железе, которое было погружено в хромовокислый калий эти пленки после отделения обнаруживают преимущественную ориентацию , вероятно, унаследованную от нижележащего слоя металла (стр. 49). Кроме того, картина, получаемая с пленок, удаленных с поверхности металла, является более четкой по сравнению с той, которая получается с помощью метода отражений из тех же самых пленок, когда они все еще находятся на металле. Это подтверждает ту мысль, что на границе контакта с металлом строение пленки должно мало отличаться от строения металла [6]. [c.131]

Кристаллическую структуру поверхностных соединений обычно изучают, анализиру дифракционную картину, возникающую п Е отражении от поверхности твердого те.и электронного луча, незначительно прон---кающего в глубину образца. Дифракционная картина характеризует структуру слоя толщиной в единицы или десятки нанометроз. а в некоторых случаях и строение мономате-кулярного слоя. [c.294]

Революционный постулат де Бройля получил прямое экспериментальное подтверждение в 1927 г. в работе Девиссона и Джермера. Они показали, что моноэнергетические электроны при рассеянии на кристаллической пленке никеля дают дифрак ционную картину, подобную той, которая возникает при рассеянии рентгеновских лучей. Аналогичные эксперименты были проведены независимо и Дж. П. Томсоном. Позднее Штерн наблюдал дифракционную картину при отражении пучков более тяжелых частиц (Иг, Не и др.) от поверхности кристаллов. Эти эксперименты с большой точностью подтвердили данное де Бройлем выражение для длины волны волн материи. Это выражение будет рассмотрено в следующем разделе. [c.15]

Особенность электронографического метода состоит в том, что электронный пучок рассеивается веществом приблизительно в 10 раз сильнее, чем рентгеновские лучи, и проникновение электронов в вещество невелико в сравнении с рентгеновскими лучами. Максимальная толщина окисных пленок, поддающихся злектронографированию, при съемке на просвет, составляет около 100 нм. При съемке методом отражения (применяя касательный к поверхности пучок электронов) можно анализировать окисные пленки толщиной порядка 1 нм и даже обнаруживать наличие мономолекулярного окисного слоя, т.е. фиксировать переход от хемисорбции к окислению. Электронография позволяет изучать процесс зародышеобразования, а при электронномикроскопическом исследовании фольговых образцов — кристаллическую структуру неметаллических включений (микродифракция). Таким образом, чувствительность метода весьма высока, и основное достоинство его заключается в возможности исследования малых объемов вещества. [c.22]

Метод прицельного электронографирования основан на отражении электронов от разных плоскостей кристаллической решетки исследуемого образца, что позволяет идентифицировать его состав. Электронные д икроскопы типа УаЖ-ЮО и Ш-7 снабжены приспособлением, позволяющим производить прицельное электронографирование с участков поверхности объекта площадью около I мк. [c.105]

Можно ожидать, что дефекты кристаллической решетки, образующиеся вследствие такой бомбардировки, в сильной степени изменят химические свойства кристалла. В прошлом исследованиям по влиянию облучения уделялось незначительное внимание, но, судя по литературным данным последнего времени, интерес к тарного рода исследованиям значительно возрос. Кох [2] обнаружил, что бомбардировка стекла ионами криптона приводит к таким устойчивым изменениям поверхности, В результате которых отражение света от поверхности уменьшается, а пропускная способность стекла возрастает. Тейлор и Уитингтон [3] изучали влияние облуче-иия 7пО 7-лучами на его каталитическую активность при гидрогенизации С2Н4. Они установили, что каталитическая активность снижается как в результате электронных изменений, так и в результате отравления вследствие полимеризации С2Н4, остающегося на поверхности. В случае облучения - -лучами значительного образования смещенных атомов не наблюдается. Харст и Райт [4] недавно сообщили, что при температурах, при которых [c.350]

Обегание или по-английски s anning объясняет употребление термина сканирующий электронный микроскоп и некоторые названия приборов микроскан , стереоскан и т. д. В связи с кристаллографическими исследованиями различают описанное здесь сканирование по площади , когда угол пучка к объекту сохраняется постоянным и сканирование по углам , когда луч на одну и ту же точку поверхности объекта попадает под разными углами в заданных интервале и последовательности смены углов. При некотором фиксированном угле наклона пучка контраст между разными деталями микроструктуры может возникать за счет аномального поглощения и отражения электронов, если имеются различия в кристаллической структуре или кристаллографической ориентировке. Соответствующие приспособления имеются только в новейщих приборах. [c.551]

Возможность применения метода дифракции медленных электронов (ДМЭ) для изучения поверхностных явлений связана с малой проникающей способностью электронов при энергиях от нескольких электронвольт до сотен электронвольт и с тем фактом, что длина электронной волны (150/В) /2 оказалась подходящей для дифракции на кристаллических решетках твердых веществ. Показано, что для электронов с энергиями не выше 250—300 эВ заметный вклад в образование дифракционной картины вносят только два и.ти три верхних слоя атомов поверхности, причем основной вклад приходится на первый монослой. Из-за малой проникающей способности электронов дифракционная картина по многим характеристикам больше похожа на картину дифракции света от двумерной решетки, чем на дифракцию рентгеновских лучей от трехмерной решетки криста.тлов. Чтобы оценить эти различия, целесообразно сравнить дифракционные картины рентгеновских лучей и ДМЭ. Для получения лауэграмм используют узкий пучок белого рентгеновского излучения, перпендикулярно падающий на монокристалл. От непрозрачного кристалла и рентгеновские лучи и медленные электроны отражаются и появляются с той же стороны криста.тла, откуда падает исходный пучок. Серии брэгговских отражений от разных рядов плоскостей в кристалле образуют дифракционную картину. Эти отражения можно получить в виде маленьких точек на фотопленке, помещенной на расстоянии неско.тьких сантиметров от кристалла нернендикулярно падающему лучу. Каждая точка соответствует брэгговскому отражению от одного ряда атомных плоскостей при одной д.тине во.тны. При несколько отличной длине волны эти плоскости не дадут отражения. Разные наборы плоскостей удовлетворяют уравнению Брэгга при различных длинах волн. Именно поэтому падающий пучок должен состоять из волн разной длины и представлять белое излучение. При применении ДМЭ благодаря преобладающему эффекту двумерной решетки [c.263]

Поверхности политетрафторэтилена, подвергнутые действию тлеющих разрядов, были охарактеризованы при помощи метода нарушенного полного внутреннего отражения, дифференциального нарущенного полного отражения, инфракрасной, рентгеновской, фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и измерений угла контакта [350]. Содержание аморфного материала на поверхности политетрафторэтилена после испытаний на трение и износ определяли методом ИК-спектроскопии нарушенного полного отражения [351]. Этот же метод применяли и для исследования травленых натрием поверхностей политетрафторэтилена, используемых для связывания полиметановых субстратов [352] значительные различия между несвязанными и связанными образцами обнаружены в области 1650 см . В работе [353] в колебательном спектре политетрафторэтилена была обнаружена новая полоса поглощения при 14 см . В спектре спеченного политетрафторэтилена наблюдалась полоса поглощения при 277 см связанная с наличием цепей с изогнутой конформацией. Найдено, что основные полосы рамановского спектра при 292 и 312 см , запрещенные в ИК-спектроскопии, связаны со складчатыми цепями в кристаллических областях [354]. [c.511]

Физика дифракционных методов 5.1. Основные определения и формулы (определения символов, формулы для рассеяния электронов, атомного мнг жителя рассеяния). 5,2. Интенсивность излучения, дифрагированного кристаллом (структурный мксжитель, температурный множитель, интегральное отражение, угловые множителн интенсивности, мнсшители Лоренца и поляризационный). 5,3, Поправки на поглощение (малый кристалл в узком пучке, большой кристалл или поликристаллический обра-еец, пересекающий узкий пучок отражение узкого пучка от плоскостей, параллельных вытянутой грани кристалла при отсутствии и наличии пропускания, отражение от кристаллических плоскостей, наклоненных к вытянутой грани поглощающего блока поглощение при перпендикулярном и наклонном расположении поверхности кристаллического блока по отношению к отражающим плоскостям поглощение в цилиндрическом кристалле, омываемом однородным пучком рентгеновских лучей, нормальным к оси кристалла, поглощение сферой, поглощение кристаллом произвольной формы, поправки на поглощение при исследовании преимущественней ориентировки в листовых образцах), 5.4, Мозаичная теория (различия между совершенным и идеально несовершенным кристаллом, первичная и вторичная экстинкция). 5,5. Сводка формул интегральной интенсивности, [c.323]

Среди других оптических методов исследования применяются, хотя и редко, визуальные микроскопические методы, например для изучения флоккуляции и адгезии коллоидных частиц [33]. Мономолекул яр ные слои можно наблюдать непосредственно методом фазового контраста [34] и при помощи электронного микроскопа. Результаты, полученные в последнем случае, показывают, что мыло адсорбируется на стекле в виде островков , состоящих из ориентированных моно- и полислоев [35]. Метод дифракции рентгеновских лучей был применен для установления фазовых различий между наружными и внутренними слоями полимолекулярных пленок стронциевого мыла, осажденных по методу Лэнгмюра. Установлено, что изменения в их кристаллической структуре возникают лишь после нанесения около 100 слоев [36]. Для измерения толщины адсорбционных слоев жирных кислот на слюде успешно применялись интерференционные методы [37], а для оценки толщины и структуры адсорбционных слоев и в других случаях—эллиптичность светового пучка, отраженного от покрытых ими поверхностей [38]. Поверхностные слои на порошкообразных подкладках изучались при помощи специальной методики инфракрасной спектроскопии, для чего исследуемый порошок смеши- [c.292]