球差校正透射电子显微学在材料微结构研究中的应用

透射电子显微镜是材料微结构研究的一个重要工具。 高能的相干电子束穿过样品，其振幅，位相和能量受样品的库仑势调制，出射波含有丰富的材料原子尺度结构信息。近年来电子光学的快速发展，特别是磁透镜球差校正技术的突破，使得透射电子显微镜的空间分辨率推进至亚埃尺度，从而使得精密的探测单个原子列的位置，元素种类以及原子间的化学键合成为可能。同时，利用球差校正技术，可以更精确的控制入射电子的波前振幅和位相以实现入射电子束的空间调制，以及灵活的在实空间和衍射空间排列电子探测器，精确记录出射电子波的位置，角分布与能量损失，结合电子散射的动力学模拟，进而最大限度获取材料的原子微尺度信息。报告将结合在莫纳什电镜中心的研究工作，介绍多种新型的基于球差校正的电子成像，衍射技术及其应用。· 定量球差校正扫描透射电子显微精确的测定半导体量子阱界面原子尺度的成分变化。· 利用z-contrast 高角扫描暗场像判断低维纳米结构半导体极性。· 基于双球差校正共聚焦电子显微镜纳米结构三维成像。· 离轴色差共聚焦电子显微镜进行非弹电子快速成像。· 洛伦茨显微镜和电子全息研究纳米晶软磁合金的磁畴结构与动力学磁化过程。· 波前空间调制生成非衍射贝塞尔电子束。