显微分析技术.电子显微镜-3.ppt

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1、基本原理及功能扫描隧道电子显微镜的原理不同于传统意义上的电子显微镜．它是利用电子在原子间的量子隧穿效应。将物质表面原子的排列状态转换为图像信息的。在量子隧穿效应中，原于间距离与隧穿电流关系相应。通过移动着的探针与物质表面的相互作用，表面与针尖间的隧穿电流反馈出表面某个原子间电子的跃迁，由此可以确定出物质表面的单一原子及它们的排列状态。◆◆◆基本原理及功能原子力电子显微镜是在扫描隧道电子显微镜制造技术的基础上发展起来的。它是利用移动探针与原子间产生的相互作用力，将其在三维空间的分布状态转换成图像信息，从而得到物

2、质表面原子及它们的排列状态。通常，把以扫描隧道和原子力电子显微镜为基础，兼带上述其他功能显微镜的仪器统称为原子力电子显微镜。◆◆扫描隧道和原子力电子显微镜一般扫描电子显微镜放大倍数为几十万倍．透射电子显微镜的放大倍数可达百万倍以上扫描隧道电子显微镜的放大倍数通常可达几千万倍‹‹用STM测量高定向热解石墨应用举例其它显微镜LFM激光力显微镜MFM磁力显微镜BEEM弹道电子发射显微镜可用于观察样品表面的起伏状态。由于其探针离表面较远，而且观察表面起伏的最小尺寸度约5nm，因此也可用来测量表面窄缝的内部特征。分辨率

3、优于25nm，主要用于观察磁场边界、磁场强度等，如可用于观察磁盘存贮的数据等是由STM派生出来，用于研究薄居下界面性质并具有纳米空间分辨率的一种显微镜。通过BEEM图．可以观察到界面结构以及由于界面结构的缺陷和界面双方元素的互扩散或化学作用形成的电子态不均匀性状态。各种电镜的比较分辨工作环境对试样影响检测深度评价TEMSEMSTMAFMd⊥d∥无0.2nmd⊥d∥d⊥d∥低6～10nm0.01nm0.1nm高真空高真空大气,液体,真空中等小无损小于0.2μm1μm1～2原子层历史最久应用最广可观察原子整体形貌

4、STM的改进与发展电镜在高分子材料科学研究中的应用近些年来，电镜的分辨率已达到0.1nm，电镜能够直接观察分子和一些原子。但一般来说，对于高分子试样，只能达到l-1.5nm，只有少数高分于试样能够得到高分辨率像。这是由高分子材料的特点决定的，在高真空中，电子射线轰击高分子试样，使高分子受到电子损伤，降解、污染。因而降低了分辨率：尽管如此，电镜仍然是研究高分子材料的重要仪器。A.结晶性高分子(1)单晶的形成与结构(2)球晶透射电镜PE单晶PEO球晶PE球晶(3)串晶(4)伸直链结晶PE串晶PE伸直链片晶（5）结

5、晶的形变与热处理经超声波破坏的PP结晶PE单晶热处理后的形态B、高分子合金(1)非均相结构PPO/PA共混物