Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at
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M11: Energiefilterungs-Transmissionselektronenmikroskopie<br />
Li bis U mit einer l<strong>at</strong>eralen Auflösung von etwa<br />
1– 3 Nanometern (s. Abb. 2). Mit geeigneten<br />
Auswertungsmethoden können die EFTEM-<br />
Elementverteilungsbil<strong>der</strong> auch quantit<strong>at</strong>iv<br />
ausgewertet werden und damit die l<strong>at</strong>erale<br />
Verteilung <strong>der</strong> Konzentr<strong>at</strong>ion chemischer Elemente<br />
und die Verteilung chemischer Phasen<br />
abgebildet werden.<br />
Die Feinstrukturen <strong>der</strong> Ionis<strong>at</strong>ionskanten<br />
liefern auch wertvolle Inform<strong>at</strong>ion über das<br />
Bindungsverhalten des entsprechenden<br />
Elementes. Dazu muss <strong>der</strong> energiewählende<br />
Spalt auf die Feinstruktur an <strong>der</strong> Ionis<strong>at</strong>ionskante<br />
eingestellt werden, und damit können<br />
energiegefilterte Bil<strong>der</strong> zur Messung <strong>der</strong> l<strong>at</strong>eralen<br />
Verteilung von chemischen Bindungen<br />
in dünnen Proben eingesetzt werden, z.B. für<br />
die Unterscheidung von sp 2 - und sp 3 - hybridisiertem<br />
Kohlenstoff in einer Diamantbeschichtung<br />
(Abb. 3).<br />
Um die Verteilung mehrerer Elemente in <strong>der</strong><br />
Probe darzustellen, weist man einzelnen Elementverteilungsbil<strong>der</strong>n<br />
die Farben Rot-Grün-Blau zu und<br />
überlagert die eingefärbten Aufnahmen in einem<br />
RGB-Bild. Neben dieser einfachen, auf 3 Elemente<br />
beschränkten Methode werden in steigendem Ausmaß<br />
mo<strong>der</strong>ne Methoden <strong>der</strong> Bildverarbeitung und<br />
Bildkorrel<strong>at</strong>ion eingesetzt, die es erlauben eine größere<br />
Anzahl von Elementverteilungen zu korrelieren.<br />
Neue am Institut entwickelte Methoden erlauben<br />
die Aufnahme von vollständigen EFTEM-Spektrenbil<strong>der</strong>n<br />
(Spectrum Images) über weite Bereiche<br />
des EELS-Spektrums, wodurch die quantit<strong>at</strong>ive<br />
Auswertung in Bezug auf Element- und Phasenverteilungen<br />
wesentlich verbessert werden kann.<br />
Die EFTEM-Methode wurde bisher für zahlreiche<br />
m<strong>at</strong>erialwissenschaftliche Problemstellungen<br />
erfolgreich angewendet, z.B. für die Untersuchung<br />
von Sekundärphasen, Korngrenzen in Werkstoffen,<br />
Stählen, Legierungen und Keramiken, für die<br />
Charakterisierung von Grenzflächen in Halbleitern,<br />
elektronischen Bauelementen und K<strong>at</strong>alys<strong>at</strong>oren.<br />
Index Kontakte Institute Lösungen Methoden<br />
Abbildung 2:<br />
Das Viellagensystem für magnetische D<strong>at</strong>enspeicherung besteht aus dünnen Terbium- (2 nm) und Eisenschichten<br />
(3 nm); Links: TEM-Bild im Querschnitt; Rechts: Terbium-Verteilungsbild (EFTEM) mit einer<br />
l<strong>at</strong>eralen Auflösung von 1 nm.<br />
<strong>Handbuch</strong> <strong>der</strong> <strong>Nanoanalytik</strong> <strong>Steiermark</strong> <strong>2005</strong><br />
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