Низкоэнергетическая электронная микроскопия
-
Описание LEEM
- LEEM используется для исследования поверхностей и тонких пленок.
- Электроны высокой энергии фокусируются и замедляются до низких энергий вблизи поверхности образца.
- Низкоэнергетические электроны создают дифракционную картину, регистрируемую различными способами.
-
Особенности LEEM
- Образец освещается с той же стороны оптики, что и изображение.
- Используются магнитные разделители пучков для разделения падающих и упруго рассеянных электронов.
- Прибор работает в условиях сверхвысокого вакуума.
-
Поверхностная дифракция
- Электроны с низкой энергией рассеиваются на кристаллическом образце.
- Обратное пространство используется для описания периодичности решетки.
- Конструктивное вмешательство происходит при условии Лауэ.
-
Экспериментальная установка
- Электронная пушка генерирует электроны.
- Конденсаторная оптика фокусирует электроны и управляет лучом.
- Магнитный разделитель лучей разделяет освещающий и изображающий лучи.
- Электростатическая иммерсионная линза формирует изображение.
-
Контрастная диафрагма
- Контрастная диафрагма расположена в центре светоделителя.
- Возбуждение линзы объектива настраивается для получения изображения в темном поле.
- Осветительная оптика увеличивает изображение и проецирует его на визуализирующую пластину.
-
Специализированные методы визуализации
- LEED ограничивает освещаемую область пятном луча.
- Микродифракция уменьшает размер исследуемой поверхности.
-
Микродифракция
- Используется для фокусировки на определенных элементах поверхности
- Позволяет получить дифракционную картину одного элемента
-
Яркое полевое изображение
- Использует зеркальный луч для создания вертикального дифракционного контраста
- Позволяет увидеть ступени на поверхности
-
Изображение в темном поле
- Использует контрастную апертуру для пропускания электронов в определенное место
- Позволяет изучить структуру с определенным вектором решетки
-
Спектроскопия
- Измеряет дифракционную картину или изображение в диапазоне энергий
- Позволяет получить спектры для каждого дифракционного пятна
- Используется для идентификации структур поверхности
-
Фотоэмиссионная электронная микроскопия (ПЭЭМ)
- Возбуждает вторичные электроны на поверхности с помощью фотонов
- Позволяет получать топографические, элементарные, химические и магнитные контрасты
- Часто используется с синхротронным источником света
-
Зеркальная электронная микроскопия (МЭМ)
- Электроны замедляются в замедляющем поле и взаимодействуют только с приповерхностной областью
- Изменения высоты на поверхности влияют на отраженный луч
-
Низкоэнергетическая электронная голография
- Использует электроны с кинетическими энергиями 30-250 эВ
- Восстанавливает структуру объекта по голограмме
- Применяется для визуализации биологических молекул
-
Контрастное изображение с отражающей способностью
- Упругое обратное рассеяние электронов зависит от энергии и заряда ядра
- Контраст можно максимизировать изменением энергии электронов
-
Спин-поляризованный LEEM (СЕЛЕЗЕНКА)
- Использует спин-поляризованные электроны для изображения магнитной структуры поверхности
-
Другие методы
- Потенциометрия электронов низкой энергии для определения локальной работы выхода и электрического потенциала
- Спектроскопия отраженных электронов с угловым разрешением
- Просвечивающая электронная микроскопия при минимальных энергиях