Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ЭЛЕКТРО́ННАЯ МИКРОСКОПИ́Я

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 35. Москва, 2017, стр. 320-321

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. Е. Лукьянов

ЭЛЕКТРО́ННАЯ МИКРОСКОПИ́Я, со­во­куп­ность ме­то­дов ис­сле­до­ва­ния с по­мо­щью элек­трон­но­го мик­ро­ско­па мик­ро­струк­ту­ры тел (вплоть до атом­но-мо­ле­ку­ляр­но­го уров­ня), их ло­каль­но­го со­ста­ва и ло­ка­ли­зо­ван­ных на по­верх­но­сти или в мик­ро­объ­ё­ме элек­трич. и маг­нит­ных по­лей. Обыч­но объ­ек­ты ис­сле­до­ва­ния Э. м. – твёр­дые те­ла. В про­све­чи­ваю­щих элек­трон­ных мик­ро­ско­пах (ПЭМ), в ко­то­рых элек­тро­ны с энер­ги­ей 1–5 кэВ про­хо­дят сквозь объ­ект, изу­ча­ют­ся об­раз­цы в ви­де тон­ких плё­нок, сре­зов, фоль­ги тол­щи­ной 1–10 нм. По­рош­ки, аэ­ро­зо­ли, мик­ро­кри­стал­лы обыч­но на­но­сят­ся на тон­кую плён­ку для изу­че­ния их струк­ту­ры в ПЭМ; для ис­сле­до­ва­ния их в рас­тро­вых элек­трон­ных мик­ро­ско­пах (РЭМ) – на мас­сив­ную под­лож­ку. По­верх­но­ст­ную струк­ту­ру мас­сив­ных тел тол­щи­ной бо­лее 1 мкм ис­сле­ду­ют с по­мо­щью от­ра­жа­тель­ных и зер­каль­ных РЭМ, а так­же элек­трон­ных про­ек­то­ров и ион­ных про­ек­то­ров. По­верх­но­ст­ная струк­ту­ра мас­сив­ных тел, её рель­еф, изу­ча­ет­ся так­же ме­то­дом ре­п­лик: с по­верх­но­сти та­ко­го те­ла сни­ма­ет­ся ре­п­ли­ка-от­пе­ча­ток в ви­де тон­кой плён­ки уг­ле­ро­да, кол­ло­дия и др., по­вто­ряю­щая рель­еф по­верх­но­сти, и рас­смат­ри­ва­ет­ся в ПЭМ. Обыч­но пред­ва­ри­тель­но на ре­п­ли­ку на­пы­ля­ет­ся слой силь­но рас­сеи­ваю­ще­го элек­тро­ны ме­тал­ла, от­те­няю­ще­го вы­сту­пы и впа­ди­ны рель­е­фа. При т. н. ме­то­де де­ко­ри­ро­ва­ния мож­но ис­сле­до­вать так­же элек­трич. мик­ро­по­ля, обу­слов­лен­ные на­ли­чи­ем дис­ло­ка­ций, ско­п­ле­ний то­чеч­ных де­фек­тов, до­мен­ной струк­ту­рой. Для это­го на по­верх­ность об­раз­ца на­пы­ля­ет­ся тон­кий слой де­ко­ри­рую­щих час­тиц (ато­мы тя­жё­лых ме­тал­лов с боль­шим ко­эф. по­верх­но­ст­ной диф­фу­зии, мо­ле­ку­лы по­лу­про­вод­ни­ков и ди­элек­три­ков), оса­ж­даю­щих­ся на уча­ст­ках с боль­шим чис­лом мик­ро­по­лей, а за­тем сни­ма­ет­ся ре­п­ли­ка с вклю­че­ния­ми де­ко­ри­рую­щих мик­ро­по­ля час­тиц.

Э. м. да­ёт воз­мож­ность изу­чать не толь­ко ста­ти­че­ские, но и ди­на­мич. про­цес­сы: рост плё­нок, де­фор­ма­цию крис­тал­лов под дей­ст­ви­ем на­груз­ки, из­ме­не­ние струк­ту­ры под влия­ни­ем об­лу­че­ния. Бла­го­да­ря ма­лой инер­ци­он­но­сти элек­тро­нов мож­но ис­сле­до­вать пе­рио­ди­чес­кие во вре­ме­ни про­цес­сы: пе­ре­маг­ни­чи­ва­ние тон­ких маг­нит­ных плё­нок, из­ме­не­ние по­ля­ри­зации сег­не­то­элек­три­ков. Эти ис­сле­до­ва­ния про­во­дят ме­то­да­ми стро­бо­ско­пи­че­ской Э. м.: об­ра­зец об­лу­ча­ет­ся элек­трон­ным пуч­ком не не­пре­рыв­но, а им­пуль­са­ми. Пре­дель­ное временнóе раз­ре­ше­ние при этом со­став­ля­ет ок. 10–15 с.

Аморф­ные и ква­зиа­морф­ные те­ла, раз­ме­ры ко­то­рых мень­ше пре­де­ла раз­ре­ше­ния элек­трон­но­го мик­ро­ско­па, рас­сеи­ва­ют элек­тро­ны диф­фуз­но. Для них ис­поль­зу­ют ме­то­ды ам­пли­туд­ной Э. м. Для рас­чё­та струк­ту­ры объ­ек­та по на­блю­дае­мо­му изо­бра­же­нию ис­поль­зу­ют­ся ме­то­ды фа­зо­вой Э. м.: ре­ша­ет­ся за­да­ча о ди­фрак­ции элек­тро­нов на кри­стал­лич. ре­шёт­ке. Ме­то­да­ми фа­зо­вой Э. м. по изо­бра­же­нию вос­ста­нав­ли­ва­ют трёх­мер­ную струк­ту­ру кри­стал­лов и био­ло­гич. мак­ро­мо­ле­кул.

С по­мо­щью т. н. ло­рен­це­вой Э. м., в ко­то­рой изу­ча­ют­ся яв­ле­ния, обу­слов­лен­ные си­лой Ло­рен­ца, ис­сле­ду­ют внутр. элек­трич. и маг­нит­ные по­ля или внеш­ние по­ля рас­сея­ния, напр. по­ля маг­нит­ных до­ме­нов в тон­ких плён­ках.

Лит.: Стоя­но­ва И. Г., Ана­скин И. Ф. Фи­зи­че­ские ос­но­вы ме­то­дов про­све­чи­ваю­щей элек­трон­ной мик­ро­ско­пии. М., 1972; Прак­ти­че­ская рас­тро­вая элек­трон­ная мик­ро­ско­пия. М., 1978.

Вернуться к началу