Kikuchi linjer

Bilde av en silisium-enkeltkrystall med en 300keV elektronstråle vippet 7,9 ° fra [100] -planet

Kikuchi-linjer er karakteristiske linjer som oppstår under elektrondiffraksjon i overføringselektronmikroskop eller under diffraksjon av tilbakespredte elektroner i skannende elektronmikroskop .

Navnet går tilbake til beskrivelsen av Seishi Kikuchi i 1928.

Fremvekst

Kikuchi-linjene oppstår fra flere spredninger av elektronene. Når et materiale bombarderes med elektroner, har de en definert kinetisk energi. Nå kan det skje at elektronene ikke bare er spredt en gang på prøven, men etter den første spredningen flyr de isotropisk og med en tilfeldig bølgevektor og blir spredt igjen. Energitapet under den første spredningen må være lite sammenlignet med elektronenergien. Dobbeltspredningen er veldig viktig. På grunn av den første uelastiske kollisjonen opplever elektronstrålen en liten avbøyning rundt innfallsretningen. De spredte elektronene bøyes deretter elastisk av gitterplan .

Ved hjelp av et krystallgitter kan dette enkelt forklares ved hjelp av kinematisk spredningsteori , selv om dette er et dynamisk fenomen:

Etter Laue betingelsen gjelder: . I motsetning til Ewald-konstruksjonen påføres vektoren på et gittersenter. Det danner en sfære rundt dette punktet. Hvert skjæringspunkt mellom denne sfæren og Brillouin-sonekanten resulterer i en refleks. Mens i Ewald-konstruksjonen treffes enkelte punkter og diffraksjonsmønsteret også er punktformet, krysses kule og overflate (avhengig av Brillouin-sonen) og et linjemønster.

applikasjon

Kikuchi-linjene kan observeres med elektronoverføring så vel som med elektron-tilbakespredning. En hyppig anvendelse er i forbindelse med RHEED- metoden (fra engelsk refleksjon med høy energi elektrondiffraksjon ). Krystallet kan analyseres med metoden beskrevet der, samt ved hjelp av Kikuchi-linjene, som også kan observeres. En annen applikasjon er EBSD- metoden ( elektronbacksprediffraksjon ), der Kikuchi-linjer av elektronene tilbakespredes i skanningelektronmikroskopet (med passende geometri) blir registrert for å bestemme krystallstrukturen og orienteringen.

litteratur

  • H. Alexander: Fysiske grunnleggende om elektronmikroskopi . Teubner studiebøker, Stuttgart 1997, ISBN 978-3-519-03221-2 .

weblenker

Commons : Kikuchi-linjer  - samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. S. Kikuchi: Diffraksjon av katodestråler av Mica . I: Proceedings of the Imperial Academy . teip 4 , 1928, s. 354-356 .
  2. ^ S. Nishikawa , S. Kikuchi: Diffraksjonen av katodestråler av kalsitt . I: Proceedings of the Imperial Academy . teip 4 , 1928, s. 475-477 .
  3. ^ S. Nishikawa, S. Kikuchi: Diffraksjon av katodestråler av Mica . I: Natur . teip 121 , 30. juni 1928, s. 1019-1020 , doi : 10.1038 / 1211019a0 .