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투과전자현미경의 결상과 전자회절

세라미스트 = Ceramist v.20 no.2 , 2017년, pp.74 - 85  
이호성 (경북대학교)
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전자 산란
전자 산란이 영상을 만들어내는 기구의 종류에는 어떠한 것들이 있는가?
질량-밀도 콘트라스트와 회절 콘트라스트

투과빔에서 멀리 산란된 전자의 수에 차이가 있을 때 콘트라스트가 형성된다. 전자 산란이 영상을 만들어내는 기구에는 질량-밀도 콘트라스트와 회절 콘트라스트 두 가지가 있다.

높은 에너지
TEM에서 높은 에너지를 갖는 전자로 인한 영향은?
높은 에너지의 전자는 짧은 파장을 가지며, 이는 이월드 구의 반경(1/λ)을 매우 크게 만들며, 구의 표면은 역격자 점들 사이의 거리에 비해 매우 큰 평면이 된다.

이월드 구는 TEM에서 회절상 형성을 설명하는데 매우 유용하다. 높은 에너지의 전자는 짧은 파장을 가지며, 이는 이월드 구의 반경(1/λ)을 매우 크게 만들며, 구의 표면은 역격자 점들 사이의 거리에 비해 매우 큰 평면이 된다. 한편, 수직한 방향으로 작은 거리를 갖는 결정의 회절 점들은 정확한 역격자 점이 아니다.

전자의 강도 변화
시편에서 두께와 밀도의 차이가 전자의 강도 변화를 유도하는 이유는?
시편 내 특정한 위치에서 산란된 전자의 양은 그 위치에서의 질량-밀도(밀도와 두께의 곱)에 따라 달라진다.

전자는 충돌 후에 전자의 경로를 바꾼다. 시편 내 특정한 위치에서 산란된 전자의 양은 그 위치에서의 질량-밀도(밀도와 두께의 곱)에 따라 달라진다. 따라서 시편에서 두께와 밀도의 차이는 TEM 영상 스크린이 받는 전자의 강도 변화를 유도한다.

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참고문헌 (8)

  1. 1. 이영호, 서원선, "세라믹스에서의 투과전자현미경 응용", 세라미스트 5 21-26 (2002). 
  2. 2. 이호성, 이정용, "세라믹스 재료의 TEM 분석", 세라미스트 5 27-38 (2002). 
  3. 3. 김성대, 임영목, "실시간 관찰 투고전자현미경 분석 기법 동향", 전기전자재료 26 14-23 (2013). 
  4. 4. 이정용, "전자현미경의 원리와 응용", 민음사 (1997). 
  5. 5. D. B. Williams and C. B. Carter, "Transmission Electron Microscopy", Plenum Publishing Corporation, NY (2009). 
  6. 6. Sander van Smaalen, "Incommensurate Crystallography", Oxford University Press, NY (2007). 
  7. 7. Joke Hadermann and Artem M. Abakumov, "Uniting electron crystallography and powder diffraction", Springer, The Netherlands, p.409-417 (2012). 
  8. 8. T. Janssen, A. Janner, A. Looijenga-Vos, P.M. De Wolff, "Superspace symmetry for aperiodic crystals, incommensurate and commensurate modulated structures". International Tables for Crystallography, Volume C: Mathematical, physical and chemical tables, ch. 9.8, p. 907-955, Kluwer, The Netherlands (2006). 

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