电子能量损失谱

✍ dations ◷ 2025-04-25 04:50:20 #电子能量损失谱
电子能量损失谱(英语:Electron energy loss spectroscopy,缩写:EELS)是物理学及材料科学等研究领域的重要表征手段,该技术始于1940年代。在电子能量损失光谱(EELS)中,具有已知动能的电子束入射待测材料后,部分电子与原子相互作用发生非弹性散射,损失部分能量并且路径发生随机的小偏转,这个过程中能量损失的大小经电子能谱仪(英语:Electron spectrometer)测量并得以分析解释。通过研究非弹性散射电子的能量损失分布,可以得到原子中电子的空间环境信息,从而研究样品的多种物理和化学性质。该技术由 James Hillier 和 R.F. Baker 在1940年代中期开发,但是在随后的50年没有得到广泛应用,直到1990年代由于显微仪器和真空技术的进步才在研究中更加普及。1990年代中期以来该技术发展迅速,在全世界的实验室中广泛使用。将要研究的材料置于电子显微镜中,用已知动能的电子束轰击,损失了不同能量的电子数目被记录为电子损失能谱。电子损失能谱包括了电子与原子相互作用发生非弹性散射的丰富信息,主要可以分为三部分:内层电子的电离适用于检测材料的元素组分,例如一定数量的电子穿过材料后能量减少了 285 eV,这相当于从碳原子去除一个内层电子所需的能量,从而可以推测样品中一定存在碳元素。其他的应用包括用低能损失区分析样品的能带结构和介电性能,利用零损失峰和总体能谱强度测量样品厚度等等。EDX(Energy-dispersive X-ray spectroscopy)也可以用与元素分析,尤其善于分辨重元素。与EDX相比,电子能量损失谱对于轻元素分辨效果更好,能量分辨率也好出1-2个量级。由于电子能量损失谱电子伏甚至亚电子伏的分辨率,它可以用于元素价态分析,而这是EDX不擅长的。电子能量损失谱(EELS)也许最适合从碳到3d过渡金属(从钪到锌)的元素分析。对于碳,有经验的光谱学家可以一目了然地了解金刚石,石墨,无定形碳和“矿物”碳(例如碳酸盐中出现的碳)之间的差异。 可以分析3d过渡金属的光谱以识别原子的氧化态。EELS可以用来测量薄膜厚度。不难证明,没有经历非弹性散射的电子数目随样品厚度指数衰减。而这部分电子的相对数目可以通过计算零损失峰的面积I与整个谱的面积之比I0而获得。利用公式: I / I 0 = exp ⁡ ( − t / l ) {displaystyle I/I_{0}=exp {(-t/l)}} ,l是非弹性散射长度,与材料特性有关;样品厚度t因此可以被计算出来。EELS允许在透射电子显微镜中快速和可靠地测量局部厚度。最有效的过程如下:这个过程的空间分辨率受等离子体定位限制,约为1 nm ,意味着空间厚度图可以在扫描透射电子显微镜中测量,具有~1 nm的分辨率。

相关

  • MeSH医学主题词(Medical Subject Headings,MeSH,或译医学主题词表)是一部庞大的受控词表(或者说,元数据系统),是广泛应用于医学信息检索的一种工具。在生命科学领域旨在用于标引(英语:Subj
  • 免疫球蛋白抗体(antibody),又称免疫球蛋白(immunoglobulin,简称Ig),是一种主要由浆细胞分泌,被免疫系统用来鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等病原体的大型Y形蛋白质,仅被发现存在于脊椎动物的
  • 犯罪现场罪案现场亦称案发现场(Crime scene),是指一处可能发生过罪行的地方。该地聚集有大量的物质证据,可由经过专业训练的执法人员(如警察)以及鉴识科学人员进行证据的发掘及搜集,例如指
  • 水杨酰胺水杨酰胺是一种属于水杨酸盐类的物质,通常作为止痛药及退烧药的成分之一。然而,水杨酰胺与亚士匹灵一样,均可令儿童患上雷尔氏综合症,因此不适合儿童服用。水杨酰胺有一种衍生物
  • 尧米祐米(英语:Yottametre,符号Ym)是一个长度单位。1 Ym=10的24次方米。“尧米”俗称 祐米米(m) · 尧米(Ym) · 泽米(Zm) · 艾米(Em) · 拍米(Pm) · 太米(Tm) · 吉米(Gm) · 兆米(Mm) · 千米(km
  • 碲化氢碲化氢是化学式为H2Te的化合物。它是碲的氢化物中结构最简单的。许多Te-H键的化合物都不稳定,易释放出H2,H2Te也是如此。H2Te的化学性质与硒化氢类似,都是易起反应的酸性气体,H-
  • 阿兰查·桑切斯·维卡里奥阿兰扎祖·伊莎贝尔·玛丽亚·桑切斯·维卡里奥(西班牙语:Aránzazu Isabel Maria Sanchez Vicario,1971年12月18日-),西班牙退役女子网球运动员,为第7位登上WTA单打排名第1的选手,4
  • 文化全球化文化全球化是一种全球性的现象,指日常生活的经验受商品流通和思想传播影响,在世界范围内反映一种文化表达的标准化。在无线通讯、电子商务、流行文化和国际旅行的效率或吸引力
  • Amadori重排反应阿马道里重排(英语:Amadori rearrangement)为N-取代的醛糖胺转变成1-氨基-1-去氧-2-酮糖的同分异构反应。见于糖类与氨基间的美拉德反应、糖类与苯肼的反应以及蝶啶的生物合成
  • 卵巢白膜卵巢白膜(tunica albuginea)是在卵巢表面的坚韧纤维结缔组织,位在卵巢生发上皮(英语:Germinal epithelium (female))的下方。表面是由短结缔组织细胞以及之间的梭形细胞组成。卵巢