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xudaiyanzi

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[求助] 問一個簡單的關于用TEM表征晶體的問題

請問各位大蝦，
用TEM表征得到的晶體的一列晶格是對應的平行于電子束的縱向的晶面的晶格，還是垂直于電子束方向的橫向的晶面的晶格呢？

比如

，整體看到的形貌是它縱向的形貌，還是俯視看到橫向的形貌？謝謝了~~

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安靜

1樓 2013-05-14 22:15:20

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TEM可以看到縱向的原子結構？反正石墨烯是橫向的

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2樓2013-05-15 09:23:12

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這要從TEM圖像原理來分析，圖像是由與電子束方向平行的晶面衍射得到，結果就是與電子束方向垂直的的晶面的表面像會呈現出來。所以你所看到的晶格面是與電子束方向垂直的。

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3樓2013-05-15 12:56:06

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2樓: Originally posted by 篤學明志 at 2013-05-15 09:23:12
TEM可以看到縱向的原子結構？反正石墨烯是橫向的

不應該吧，因為要滿足布拉格方程，入射電子束和晶面的夾角應該小于1度，也就是說入射電子束幾乎與晶面平行，那么應該是平行于電子束的縱向晶面晶格。是嗎？

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安靜

4樓2013-05-15 19:00:17

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3樓: Originally posted by avgon at 2013-05-15 12:56:06
這要從TEM圖像原理來分析，圖像是由與電子束方向平行的晶面衍射得到，結果就是與電子束方向垂直的的晶面的表面像會呈現出來。所以你所看到的晶格面是與電子束方向垂直的。

不明白，既然是平行于晶面的衍射，且電子束是豎直往下射的，那么看到的應該是縱向的平行的每一列的晶面晶格啊？

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安靜

5樓2013-05-15 19:02:52

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5樓: Originally posted by xudaiyanzi at 2013-05-15 19:02:52
不明白，既然是平行于晶面的衍射，且電子束是豎直往下射的，那么看到的應該是縱向的平行的每一列的晶面晶格啊？...

這么說吧，你拿著一本合著的書，用眼睛看可以翻開的那面，如果假設眼睛能發(fā)射電子，它可以通過每一頁紙衍射，得到的是紙與紙之間平行排列的信息，但不可能得到的是紙內的內容。所以在TEM中，所看到的條紋間距就代表了這些與電子束平行方向的晶面的晶面間距。但這些條紋也會組成一個晶面，這個晶面當然就是與電子束垂直的。

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6樓2013-05-16 12:57:07

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樓主所問的這個問題，其實并不簡單，嚴格說起來，還十分復雜！不是一句兩句話就能講清楚的，我也曾有樓主這樣的疑問，樓上幾位的回復不正確或不準確；表征晶體，無非是“正空間”看一看，“倒空間”看一看；用TEM表征晶體，常見的圖片是明場衍襯像，暗場衍襯像，選區(qū)電子衍射，高分辨像，對圖片信息的正確理解與分析需要明白圖像襯度的形成機制，電子透過樣品被晶格周期勢場散射，衍射的過程及理論模型等都需要有所了解；建議樓主參閱1 清華大學章曉中老師編著的“電子顯微分析”一書，此書為入門性質的，但論述精當，精彩實用；2 黃孝瑛先生的“透射電子顯微學”及“電子衍襯圖譜原理與實例分析”，理論聯系實際，有許多經驗之談，讓讀者受益頗多；3 威廉姆，卡特的“透射電子顯微學”四卷本，堪稱恢弘巨著，為電子顯微經典教材，如時間允許及讀其它的書不明白處，可選讀相關章節(jié)，把玩品味；4 日本人寫的，劉安生翻譯的“材料評價的高分辨電子顯微分析方法”，也比較好；5 郭可信，葉恒強先生的書，在我國堪稱泰山北斗；另外，為輔助理解晶體與衍射幾何學，可在小木蟲上下載crystalmaker及diamond等相關軟件，畫出晶胞，轉一轉，讓人有豁然開朗之感！等樓主對“倒空間”與“傅立葉變換”的妙用有體會時，心中疑惑自然解開！

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7樓2013-05-16 17:41:14

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6樓: Originally posted by avgon at 2013-05-16 12:57:07
這么說吧，你拿著一本合著的書，用眼睛看可以翻開的那面，如果假設眼睛能發(fā)射電子，它可以通過每一頁紙衍射，得到的是紙與紙之間平行排列的信息，但不可能得到的是紙內的內容。所以在TEM中，所看到的條紋間距就代表 ...

可是，布拉格方程中，衍射角必須小于1度，也就是說，入射的電子幾乎與晶面平行，而電子束是垂直入射，則晶面應該是基本垂直，又因為晶面與下一層晶面都是平行的，所以反應的晶格間距應該都是垂直的晶面的間距。
我糊涂了。

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8樓2013-05-17 09:23:51

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7樓: Originally posted by fushaojie at 2013-05-16 17:41:14
樓主所問的這個問題，其實并不簡單，嚴格說起來，還十分復雜！不是一句兩句話就能講清楚的，我也曾有樓主這樣的疑問，樓上幾位的回復不正確或不準確；表征晶體，無非是“正空間”看一看，“倒空間”看一看；用TEM表 ...

太感謝了，我看了章曉中老師的書了。根據書里的觀點，其反應的應該是方向基本豎直的平行的晶面的晶格間距。而橫向的晶面，即直觀上的最外層的晶面是不能被測出來的，其形貌只能通過一般TEM看出，且其晶格需要旋轉晶體使晶面與電子束夾角小于1度時，再測量。

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安靜

9樓2013-05-17 09:30:19

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8樓: Originally posted by xudaiyanzi at 2013-05-17 09:23:51
可是，布拉格方程中，衍射角必須小于1度，也就是說，入射的電子幾乎與晶面平行，而電子束是垂直入射，則晶面應該是基本垂直，又因為晶面與下一層晶面都是平行的，所以反應的晶格間距應該都是垂直的晶面的間距。
我 ...

晶體是立體的，晶面是全方位都有的，一次TEM實驗中，只能反應出與入射電子平行的晶面的信息，也就是你說的與電子束小于1度的晶面信息，所以樣品不能過厚要讓電子束能透過否則HRTEM得不到晶格的衍襯相。你把TEM中電子要透射過樣品的衍射與XRD的反射弄混了，所以會糊涂了。
電子打到樣品上，沒有絕對的方向，是平行還是垂直要看對哪個晶面來說了。
這個用 crystalmaker模擬看下會很清楚它們之間的關系的。

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10樓2013-05-17 11:38:29

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