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还在为测晶面间距发愁?Digital Micrograph 一招帮你搞定

  • Digital Micrograph
  • 电镜图像分析软件
  • TEM
唯思派 05/29

DigitalMicrograph 是一款专业的电镜图像分析软件,由Gatan 公司开发,具有采集图像、处理和分析图像、数据管理等多种功能,是透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)图片分析和处理的必备软件。今天我们来看看如何使用Digital Micrograph软件测量晶格间距!

晶面间距介绍

晶面间距是指相邻两个平行晶面之间的距离。

晶面间距能帮助描述晶体的原子排列方式,特别是晶面上原子的密集程度。晶面间距越大,晶面上原子的排列就越密集,晶面间距最大的晶面通常是原子最密排的晶面。同一晶面族的原子排列方式相同,它们的晶面间的间距也相同。

晶面间距的大小也会影响晶体的物理性质,如硬度和光学性质。例如,晶面间距的大小决定了晶体对光的反射和吸收特性。在材料科学和冶金学中,通过精确控制晶面间距,可以优化材料的性能,如改善其机械强度和电导性。

因此,晶面间距的测量对于理解晶体的结构,材料的电子结构、力学性质、光学性质等至关重要。

利用高分辨率透射电子显微镜TEM可以获得高分辨率的晶体图像,这些图像能够展示原子排列的细节,从而精确地测量晶面间距。

在TEM中,晶面间距的测量通常依赖于高分辨率的图像和电子衍射模式。通过拍摄晶体的明场像或高分辨像,可以观察到晶面的细节。再利用图像处理技术,如快速傅里叶变换(FFT),可以从图像中提取晶面间距的具体数值。这种方法不仅准确而且能够提供晶体结构的重要信息。

这一操作可以加强我们对材料微观结构的理解,同时它能够辅助我们分析特定物相所对应的晶面,从而更全面地揭示材料的晶体学特性与结构信息。

测量教程

根据高分辨TEM图像测量计算该物相的晶格间距是掌握DM的基础操作。根据测量得到的晶格间距,结合X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)结果,可以进一步验证材料组成,并分析物相的对应晶面。

下面简单介绍下如何用Digital Micrograph软件测量晶格间距。

具体操作步骤如下:

1.打开一张“.dm3或者.dm4”格式的高倍率TEM照片, 在照片界面点击鼠标右键,在弹窗中左键选择 “矩形选框”。

2.在图像中框选合适范围,框选完成后点击菜单“Process”再点击“FFT”。

3.将FFT弹窗调整至合适的大小,找到最亮的两个光斑,点击鼠标右键在弹窗中选择“spot”,移动到与最亮的两个光斑重合。

4.完成后点击菜单“Process”再点击“Inverse FFT”得到模糊晶格。

5.右击FFT弹窗上的选择标记,选择“Background”,“Not Filled”。

6.完成后点击菜单“Process”再点击“Apply Mask”,在弹窗中点击“OK”。

7.完成后得到如下图像:

8.点击鼠标右键调整鼠标模式至如图所示。

9.在图像上选定合适范围,点击菜单“Process”再点击“Inverse FFT”,得到新增IFFT图像。

10.点击鼠标右键,点击如图所示图标。

11.在IFFT图像上划出一条垂直于晶格条纹的直线

12.拖动直线得到以下图像。

13.在新增图像上按住鼠标左键拖动出现带有距离数值的虚线框根据距离数值和峰的个数计算出晶格条纹间距。

14.点击鼠标右键,选择“layout”点击“add scale bar”选项,在前面得到的晶格条纹图上会出现标尺。

写在最后:

很多小伙伴安装和使用分享的软件时或多或少都会出现一些问题,作者也是在不断学习中,有些问题回答不了还请小伙伴们见谅哦~再次感谢~

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