Atomic Resolution Electron Microscopy - NFPL079

• Title: Elektronová mikroskopie s atomovým rozlišením
• Guaranteed by: Department of Physics of Materials (32-KFM)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: prof. RNDr. Miroslav Karlík, Dr.; doc. RNDr. Miroslav Cieslar, CSc.
• Classification: Physics > Solid State Physics

Annotation

English

Last update: T_KFK (17.04.2002)

Interaction between electrons and crystal, wavefunction calculation - multislice procedure and Blochwave, theory of imaging in electron microscope, contrast transfer function, image simulation and interpretation of images with atom resolution - software EMS, experimental conditions of image acquiring with atom resolution.

Czech

Last update: doc. RNDr. Josef Pešička, CSc. (02.05.2019)

Interakce elektronů s krystalem, výpočet vlnových funkcí - metoda multivrstev a Blochových vln, teorie zobrazení v elektronovém mikroskopu, přenosové funkce kontrastu, simulace a interpretace obrazu s atomovým rozlišením - program EMS, experimentální podmínky získání obrazu s atomovým rozlišením.Pro 1., 2.r. nmgr FKSM a PGDS.

Course completion requirements

Last update: doc. RNDr. Miroslav Cieslar, CSc. (14.05.2019)

Úspěšné složení ústní zkoušky.

Literature

Last update: T_KFK (17.03.2004)

1. KARLÍK, M. (2001) Lattice imaging in transmission electron microscopy, Materials Structure, 8, 2001, 3-15.

2. WILLIAMS D.B., CARTER C.B. Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, New York, 1996.

3. REIMER, L., Transmission Electron Microscopy, Springer-Verlag, 1989.

4. STADELMANN, P. A., EMS - A software package for electron diffraction analysis and HREM image simulation in materials science, Ultramicroscopy 21, 1987, 131-146.

Requirements to the exam

Last update: doc. RNDr. Miroslav Cieslar, CSc. (14.05.2019)

Otázky ke zkoušce se shodují se zněním sylabu.

Syllabus

English

Last update: T_KFK (17.04.2002)

1) Electron-crystal interactions Schrödinger equation and crystal potential, low angle scattering approximation, projected potential approximation, wavefunction calculation 2) Contrast transfer Impulse response and transfer function, scalar theory of diffraction - Fresnel and Fraunhofer approximation, real electron lenses and their aberrations, partial coherency of the electron beam 3) Interpretation of micrographs - simulations Software EMS : construction of a crystal model, phase object function, Fresnel propagator, image and contrast transfer, PostScript output 4) Practical conditions of HREM Crystal orientation and thickness, astigmatism and coma-free correction, size of the objective aperture 5) Sample preparation Electrolytical polishing, ion polishing, cleavage, electrochemical deposition, sputtering, evaporation,

Literature : KARLÍK, M. (2001) Lattice imaging in transmission electron microscopy, Materials Structure, 8, 2001, 3-15. WILLIAMS D.B., CARTER C.B. Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, New York, 1996. REIMER, L., Transmission Electron Microscopy, Springer-Verlag, 1989. STADELMANN, P. A., EMS - A software package for electron diffraction analysis and HREM image simulation in materials science, Ultramicroscopy 21, 1987, 131-146.

Czech

Last update: ()

1) Interakce elektronů s krystalem Schrödingerova rovnice a krystalový potenciál, aproximace difrakce pod malými úhly, Glauberova aproximace, výpočet vlnových funkcí (metoda multivrstev, Blochovy vlny).

2) Přenos informace v elektronovém mikroskopu Impulsová odezva a přenosová funkce. Skalární teorie difrakce - Fresnelova a Fraunhoferova aproximace. Zobrazení ideální čočkou, reálné elektronové čočky a jejich vady (korigovatelné a nekorigovatelné), koherentní přenosová funkce, přenos amplitudy a intenzity. Částečná koherence elektronového svazku.

3) Interpretace snímků s atomovým rozlišením - simulace Software EMS : konstrukce modelu krystalu, fázová funkce, Fresnelův propagátor, vlnová funkce, obraz - přenos kontrastu, prezentace simulací (min. a max. intenzity, citlivost filmu, PostScript výstup), profil intenzity simulace, přenosová funkce a její obalové křivky.

4) Praktické podmínky pro získání interferenčního obrazu Orientace krystalu, tloušťka vzorku, korekce astigmatismu, korekce \"coma free\", velikost objektivové clony.

5) Příprava vzorků Elektrolytické leštění, iontové bombardování, štípání křehkých materiálů, elektrochemické nanášení vrstev, naprašování, napařování.