Applicazioni

La diffrazione di retrodiffusione elettronica (EBSD) è una tecnica di microscopia ampiamente utilizzata nella scienza dei materiali. Analizza gli angoli e le differenze di fase degli elettroni retrodiffusi prodotti quando un campione interagisce con un fascio di elettroni ad alta energia per determinare caratteristiche chiave come la struttura cristallina e l'orientamento dei grani. Rispetto a una tecnica tradizionale,Sinscatolamento Electron Mmicroscopio (SEM), EBSD offre una risoluzione spaziale più elevata e può ottenere dati cristallografici a livello sub-micrometrico, offrendo dettagli senza precedenti per l'analisi delle microstrutture dei materiali. Caratteristiche della tecnica EBSD EBSD combina le capacità di microanalisi diMicroscopio elettronico a trasmissione (TEM) e le capacità di analisi statistica su vasta area della diffrazione dei raggi X. L'EBSD è noto per la sua analisi della struttura cristallina ad alta precisione, la rapida elaborazione dei dati, la semplicità del processo di preparazione del campione e la capacità di combinare le informazioni cristallografiche con la morfologia microstrutturale nella ricerca sulla scienza dei materiali. Un microscopio elettronico a scansione (SEM) dotato di un sistema EBSD non solo fornisce informazioni sulla micromorfologia e sulla composizione, ma consente anche l'analisi dell'orientamento microscopico, facilitando notevolmente il lavoro dei ricercatori. Applicazione dell'EBSD in SEM Componenti del sistema EBSD Per eseguire l'analisi EBSD, è necessario un set di apparecchiature comprendente unSmicroscopio elettronico per inscatolamento ed è richiesto un sistema EBSD. Il cuore del sistema è il microscopio elettronico a scansione (SEM), che produce un fascio di elettroni ad alta energia e lo focalizza sulla superficie del campione. La parte hardware del sistema EBSD include solitamente una telecamera CCD sensibile e un sistema di elaborazione delle immagini. La telecamera CCD viene utilizzata per catturare le immagini degli elettroni retrodiffusi, mentre il sistema di elaborazione delle immagini viene utilizzato per eseguire la media dei pattern e la sottrazione dello sfondo per estrarre pattern Kikuchi chiari. Funzionamento del rilevatore EBSD Ottenere pattern di Kikuchi EBSD al SEM è relativamente semplice. Il campione viene inclinato con un angolo elevato rispetto al fascio di elettroni incidente per amplificare il segnale retrodiffuso, che viene poi ricevuto da uno schermo fluorescente collegato a una telecamera CCD. L'EBSD può essere osservato direttamente o dopo l'amplificazione e la memorizzazione delle immagini. I software possono calibrare i pattern per ottenere informazioni cristallografiche. I moderni sistemi EBSD possono effettuare misurazioni ad alta velocità e possono essere utilizzati in combinazione con sonde per spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (EDS) per eseguire analisi composizionali ottenendo rapidamente informazioni sull'orientamento del campione. Princi...

La tecnologia a fascio ionico focalizzato (FIB) è diventata parte integrante dei moderni progressi tecnologici, in particolare nella produzione di semiconduttori e nella nanofabbricazione. Sebbene la tecnologia FIB sia ben nota, la sua storia e il suo sviluppo non sono ampiamente noti.Fascio ionico focalizzato (FIB) è uno strumento di microtaglio che utilizza lenti elettromagnetiche per focalizzare un fascio di ioni in un'area molto piccola.La FIB prevede l'accelerazione di ioni da una sorgente ionica (la maggior parte delle FIB utilizza Ga, ma alcuni dispositivi hanno sorgenti di ioni He e Ne) e la successiva focalizzazione del fascio sulla superficie del campione.Microscopio elettronico a scansione a fascio ionico focalizzato (FIB-SEM) CIQTEK DB550 Origine della tecnologia FIB A partire dal XX secolo, la nanotecnologia si è rapidamente sviluppata come campo emergente nella scienza e nella tecnologia. Attualmente, la nanotecnologia rappresenta uno dei settori più all'avanguardia del progresso scientifico e tecnologico e ha implicazioni significative per lo sviluppo economico e sociale come strategia nazionale. Le nanostrutture possiedono proprietà uniche grazie alle loro unità strutturali che si avvicinano alla lunghezza di coerenza degli elettroni e alla lunghezza d'onda della luce, determinando effetti superficiali e interfacciali, effetti dimensionali ed effetti dimensionali quantistici. Presentano numerose caratteristiche innovative in elettronica, magnetismo, ottica e meccanica e possiedono un enorme potenziale nelle applicazioni di dispositivi ad alte prestazioni. Lo sviluppo di nuove strutture e dispositivi su scala nanometrica richiede il progresso di tecniche di micro-nanofabbricazione precise, multidimensionali e stabili. I processi di micro-nanofabbricazione sono estesi e comunemente coinvolgono tecniche come l'impianto ionico, la fotolitografia, l'incisione e la deposizione di film sottili. Negli ultimi anni, con la tendenza alla miniaturizzazione nei moderni processi di produzione, la tecnologia Focused Ion Beam (FIB) è stata sempre più applicata nella fabbricazione di micro-nanostrutture in vari campi, diventando una tecnica indispensabile e importante nella micro-nanofabbricazione.La tecnologia FIB è sviluppata sulla base dei sistemi convenzionali a fascio ionico e a fascio elettronico focalizzato, ed è essenzialmente identica. Rispetto ai fasci elettronici, la tecnologia FIB scansiona la superficie del campione utilizzando un fascio ionico generato da una sorgente ionica dopo accelerazione e focalizzazione. Poiché gli ioni hanno una massa molto maggiore degli elettroni, anche gli ioni più leggeri, come gli ioni H+, hanno una massa oltre 1800 volte superiore a quella degli elettroni. Ciò consente al fascio ionico non solo di ottenere capacità di imaging ed esposizione simili ai fasci elettronici, ma anche di utilizzare la massa elevata degli ioni per polverizzare atomi da superfici solide, rendendolo uno strumento di elaborazione ...

Creare un'immagine perfetta richiede una combinazione di conoscenze teoriche ed esperienza pratica e un equilibrio tra molti fattori. Questo processo può incontrare alcune difficoltà nell'uso di Microscopio elettronico. UNstigmatismo L'astigmatismo è una delle correzioni più difficili da apportare a un'immagine e richiede pratica. L'immagine centrale nella figura seguente è un'immagine correttamente messa a fuoco dopo la correzione dell'astigmatismo. Le immagini a sinistra e a destra sono esempi di una correzione dell'astigmatismo inadeguata, che si traduce in strisce allungate nell'immagine. Per ottenere immagini precise, la sezione trasversale delFascio di elettroni(sonda) dovrebbe essere circolare quando raggiunge il campione. La sezione trasversale della sonda potrebbe deformarsi, assumendo una forma ellittica. Ciò può essere causato da una serie di fattori come la precisione della lavorazione e difetti nell'espansione polare magnetica o nell'avvolgimento in rame nella fusione della bobina ferromagnetica. Questa deformazione è chiamata vignettatura e può causare difficoltà di messa a fuoco. Grave aLo stigmatismo è una delle correzioni più difficili da apportare a un'immagine e richiede pratica. L'immagine centrale nella figura seguente è un'immagine correttamente messa a fuoco dopo la correzione dell'astigmatismo. Le immagini sinistra e destra sono esempi di una scarsa correzione dell'astigmatismo, che si traduce in strisce allungate nell'immagine. Queste possono manifestarsi come "strisce" nella direzione X dell'immagine. Man mano che l'immagine passa da sottomessa a sovramessa a fuoco, le strisce si spostano nella direzione Y. Quando la messa a fuoco è precisa, le strisce scompaiono e, se la dimensione del punto è appropriata, è possibile ottenere una messa a fuoco corretta. Quando ingrandito circa 10.000 volte, se non ci sono strisce in entrambe le direzioni quando l'obiettivo è regolato su sotto-fuoco o sovra-fuoco, generalmente si ritiene che non ci sia UNstigmatismonell'immagine. Astigmatismo è solitamente trascurabile nelle immagini con ingrandimento inferiore a 1000 volte. L'approccio migliore per correggere la vignettatura è impostare gli offset della vignettatura X e Y su zero (ovvero, no UNstigmatismo correzione) e quindi mettere a fuoco il campione il più finemente possibile. Quindi regolare l'asse X o Y UNstigmatismo controllo (non può essere regolato simultaneamente) per ottenere l'immagine migliore e rimettere a fuoco. Effetti di bordo Gli effetti di bordo si verificano a causa del miglioramentoElEmissione di elettroniai bordi del campione. Gli effetti di bordo sono causati dall'influenza della morfologia sulla generazione di elettroni secondari e sono anche la causa del contorno dell'immagine prodotto dal rivelatore di elettroni secondari. Gli elettroni fluiscono preferenzialmente verso i bordi e i picchi ed emettono da questi, con conseguente riduzione dell'intensità del segnale nelle aree ostruite dal rivelatore, come le rie...

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Basato sul D ual-beam E Lectron M icroscopio DB550 controllato indipendentemente da Ciqtek , IL T Ransmission E Lectron M Icroscopio (TEM) La preparazione del campione su nanoscala dei chip di nodo di processo a 28 nm è stata raggiunta con successo. La verifica TEM può analizzare chiaramente le dimensioni chiave di ciascuna struttura, fornendo una soluzione di rilevamento di precisione domestica per l'analisi dei difetti del processo a semiconduttore e il miglioramento della resa. 

I materiali metallici svolgono un ruolo indispensabile nell'industria moderna e le loro prestazioni influiscono direttamente sulla qualità del prodotto e sulla durata Con il continuo sviluppo della scienza dei materiali, sono stati avanzati requisiti più elevati per la struttura microscopica e l'analisi della composizione dei materiali metallici Come strumento di caratterizzazione avanzato,Microscopio elettronico a scansione(SEM) può fornire informazioni sulla morfologia superficiale ad alta risoluzione e combinarsi con tecniche di analisi spettroscopica per la determinazione della composizione elementare, rendendolo uno strumento importante nella ricerca sui materiali metallici Questo articolo mira a discutere l'applicazione della tecnologia SEM nella caratterizzazione dei materiali metallici e fornire riferimenti e indicazioni per la ricerca correlata Principi di base del microscopio elettronico (SEM)Il principio di lavoro di un microscopio elettronico a scansione si basa sull'interazione tra un fascio di elettroni e la superficie del campione Quando un fascio di elettroni ad alta energia scansiona la superficie del campione, vengono generati vari segnali, tra cui elettroni secondari, elettroni retrodiffusi, raggi X caratteristici, ecc Questi segnali vengono raccolti da rilevatori corrispondenti ed elaborati per formare immagini di morfologia della superficie o mappe di distribuzione elementare del campione Preparazione del campione SEM per materiali metalliciAnalisi microstrutturale: Ciqtek EM fornisce immagini ad alta risoluzione per aiutare i ricercatori a osservare e analizzare la microstruttura di metalli e materiali compositi, come dimensione del grano, forma, fase Distribuzione e difetti (ad es Cracks e inclusioni) Questo è fondamentale per comprendere la relazione tra proprietà dei materiali e tecniche di elaborazione α β in lega di titanioLa zona affetta da calore è l'area più vulnerabile in un giunto saldato Studiare i cambiamenti nella microstruttura E le proprietà dell'area saldata hanno un grande significato per risolvere i problemi di saldatura e migliorare la qualità della saldatura Analisi della composizione:Dotato di un sistema EDS o WDS, Ciqtek sem consente il qualitativo e Analisi quantitativa della composizione elementare Questo è molto importante per studiare la distribuzione Modelli di elementi in lega e loro impatto sulle proprietà dei materiali Analisi della linea elementare di EDSCombinando SEM con l'analisi EDS, i cambiamenti compositivi e Distribuzione degli elementi delle impurità inSi può osservare l'area di saldatura Analisi del fallimento: Dopo fallimenti come fratture, corrosione o altre forme di danno nei metalli e materiali compositi, CIQTEK SEM è uno strumento chiave per l'analisi del guasto del meccanismo Esaminando Le superfici della frattura, i prodotti di corrosione, ecc., Possono essere identificati la causa principale del fallimento, fornendo Approfondimenti per migliorare l'affidabilità dei materiali e ...

Definizione e caratteristiche dei cristalli: I cristalli sono materiali formati dalla disposizione regolare e periodica di particelle (molecole, atomi, ioni) nello spazio tridimensionale. I cristalli possono essere classificati in singoli cristalli e policristalli. La formazione di cristalli comporta il processo di particelle che si dispongono in uno schema regolare. La disposizione regolare delle particelle dà origine a una struttura strutturata all'interno del cristallo, rendendo i solidi di cristalli con una struttura reticolare specifica. I cristalli mostrano forme geometriche regolari, hanno punti di fusione fissi e mostrano proprietà anisotropiche come resistenza meccanica, conducibilità termica ed espansione termica. I cristalli sono di natura abbondante e la maggior parte dei materiali solidi trovati in natura sono cristalli. Gas, liquidi e materiali amorfi possono anche trasformarsi in cristalli in condizioni adeguate. La diffrazione dei raggi X è comunemente usata per identificare se un materiale è un cristallo o no. punto di fusione e distribuzione di cristalli: La disposizione regolare degli atomi nei cristalli contribuisce ai loro punti fissi di fusione e solidificazione, che è una caratteristica distintiva dei cristalli rispetto ai materiali amorfi. I cristalli sono diversi nella morfologia in natura, che vanno da sostanze comuni come sale e zucchero, minerali che compongono la crosta terrestre, ai metalli e ai materiali a semiconduttore. Electron M icroscopi ed EBSD Le tecniche possono aiutare a comprendere la stabilità dei cristalli in condizioni diverse e fornire approfondimenti scientifici per la selezione e le applicazioni dei materiali. cristalli e policristalli singoli: Un singolo cristallo è costituito da un reticolo di cristallo continuo in cui la disposizione atomica rimane coerente in tutto il cristallo, con conseguenti proprietà anisotropiche del cristallo. I cristalli singoli sono ideali per alcune applicazioni, come i singoli cristalli di silicio utilizzati come materiale di base per i circuiti integrati nel settore dei semiconduttori.

Di recente, un documento di ricerca intitolato "La modulazione fononica del rilassamento del retaggio di spin in quadri di qubit molecolari" da parte del team di ricerca guidato da Sun Lei della School of Science della Westlake University è stato pubblicato su Nature Communications. Figura 1: rete di legame idrogeno e modulazione fonone del rilassamento del retaggio di spin in MQFS Il team ha usato ciqtek pulsato e lectron p aramagnetic r esonanza (EPR) s Piectroscopia X-banda EPR100 e Wand-W900 W900 per caratterizzare due materiali quadranti a qubit molecolari contenenti radicali semi-chinone. Figura 2: Spin Dynamic Properties di MGHOTP e Tihotp Hanno scoperto che le reti di legame idrogeno in questi materiali hanno portato a una riduzione della rigidità strutturale, con conseguenti fononi ottici sub-terahertz, ridotta temperatura di debye, aumento della densità di fononi acustici degli stati e ha promosso rilassamento del reticolo di spin. La sostituzione del deuterio nella rete di legame idrogeno ha ulteriormente abbassato le frequenze del fonone ottico e ha abbreviato il tempo di rilassamento del reticolo di spin. Figura 3: Spettri vibrazionali di MGHOTP e TIHOTP Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno proposto una progettazione di quadri di qubit molecolari per controllare precisamente la dispersione fonone, sopprimere il rilassamento dei retti di spin e migliorare le prestazioni del qubit. Questo risultato fornisce nuove approfondimenti e opportunità per l'integrazione a stato solido e applicazioni di informazioni quantistiche delle qubit di spin di elettroni molecolari. Figura 4: meccanismo di rilassamento del reticolo spin di MGHOTP e TIHOTP Figura 5: Influenza della sostituzione del deuterio nella rete di legame idrogeno su fononi ottici a bassa frequenza e rilassamento del retaggio di spin in mgotp In sintesi, questo studio ha rivelato che la rigidità strutturale dei materiali del framework del qubit molecolare può essere utilizzata per controllare la dispersione dei fononi, sopprimere il rilassamento dei retti di spin e migliorare la coerenza quantistica e l'intervallo di temperatura applicabile. I risultati della ricerca possono potenzialmente far avanzare l'integrazione a stato solido e la tecnologia informatica quantistica molecolare delle qubit di spin di elettroni molecolari.