透射电镜晶体学分析

检测项目

晶体结构鉴定：通过电子衍射图谱，确定材料的晶体结构类型、晶系和空间群。

晶格常数精确测定：利用衍射斑点间距或高分辨像的晶格条纹，精确测量晶胞参数。

晶体取向分析：确定单个晶粒或纳米颗粒的晶体学取向，以及多晶材料中晶粒间的取向关系。

缺陷表征：观察和分析位错、层错、孪晶、晶界等晶体缺陷的原子构型与分布。

物相鉴别与相分布：结合衍射和成像，区分样品中不同的物相，并分析其空间分布。

纳米颗粒尺寸与形貌统计：测量纳米颗粒的尺寸分布、形状，并关联其晶体学特征。

应变场测量：通过几何相位分析等方法，测量晶体局部区域的晶格应变和应力场。

界面与表面结构分析：在原子尺度研究异质结界面、表面重构、台阶等界面原子结构。

有序度分析：研究合金或化合物中的原子有序-无序转变，以及超晶格结构的形成。

晶体生长方向确定：分析纳米线、薄膜等一维或二维材料的优先生长方向。

检测范围

金属与合金：分析其相组成、析出相、位错网络、晶界结构等，用于强化机理研究。

半导体材料：表征外延薄膜、量子点、纳米线的晶体质量、缺陷及界面失配情况。

陶瓷与耐火材料：研究其晶粒形貌、晶界相、相变过程以及高温下的结构稳定性。

功能氧化物：如铁电、压电、超导材料，分析其畴结构、氧空位有序化等与性能相关的微观结构。

纳米材料：包括零维纳米颗粒、一维纳米管/线、二维纳米片等，确定其晶体结构、尺寸和形状。

催化剂材料：观察活性纳米颗粒的形貌、尺寸、暴露晶面及其与载体的界面关系。

地质与矿物样品：鉴定微小矿物的晶体结构，分析其形成条件和地质演变信息。

高分子结晶材料：研究高分子链的排列方式、结晶度以及片晶结构。

生物矿物与仿生材料：如骨骼、贝壳，分析其内部纳米级无机晶体的取向与组装方式。

先进能源材料：如电池电极材料、燃料电池电解质，表征其循环前后的晶体结构演变与相变。

检测方法

选区电子衍射：在成像模式下选择微区，获得该区域的衍射图谱，用于物相鉴定和取向分析。

会聚束电子衍射：使用会聚的电子束照射样品，获得包含晶体对称性信息的盘状衍射花样，用于空间群确定。

高分辨透射电子显微术：直接获得晶体原子柱投影的条纹像，直观反映晶面间距和原子排列。

暗场像技术：使用特定衍射束成像，使满足衍射条件的晶体区域变亮，用于显示特定物相或取向的分布。

弱束暗场像技术：一种高分辨的缺陷成像技术，能更清晰地显示位错等缺陷的核心细节。

几何相位分析：对高分辨像进行数字处理，定量提取晶格应变和旋转场的信息。

电子衍射衬度分析：通过调整衍射条件（双束条件），根据缺陷引起的衬度变化来分析缺陷类型和伯氏矢量。

扫描透射电子显微术成像：结合高角环形暗场像，获得原子序数衬度像，并可用于成分与结构的同步分析。

电子背散射衍射（在TEM中）：某些TEM配备EBSD探测器，可在大范围内快速统计晶体取向。

三维电子衍射/电子断层扫描：通过倾转样品收集一系列衍射数据，重构晶体的三维结构或取向分布。

检测仪器设备

常规透射电子显微镜：提供基本的成像和衍射功能，加速电压通常在80-200 kV，用于常规晶体学分析。

场发射枪透射电子显微镜：采用场发射电子枪，亮度高、相干性好，是实现高分辨HRTEM和精密衍射的关键设备。

扫描透射电子显微镜

球差校正透射电子显微镜：通过校正透镜球差，将分辨率提升至亚埃级别，可直接观察轻元素原子及其排列。

双束电镜系统：集成聚焦离子束和扫描电镜，主要用于制备TEM样品，特别是 site-specific 的定点薄片样品。

低温样品杆：用于在液氮或液氦温度下观察对电子束敏感或需低温保存的样品，如生物样品、某些半导体。

加热/拉伸样品杆：使样品在电镜内进行原位加热、拉伸或通电，动态研究晶体结构在外部激励下的演变过程。

电子能量损失谱仪：与STEM模式结合，在获得原子分辨率图像的同时，分析元素的化学态和局部电子结构。

能谱仪

CCD或CMOS相机：用于快速、灵敏地记录电子衍射花样和高分辨图像，并进行后续的数字图像处理和分析。

电子衍射模拟软件：如JEMS、DigitalMicrograph插件等，用于模拟不同晶体结构和取向下的衍射花样，与实验数据对比验证。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。