longwood
第2楼2009/12/07
因为出现衍射点不一定要严格满足布拉格条件,有点偏离也没问题,衍射点还是会出现,只是强度稍有变化,偏离角度小的话肉眼不一定能看出来这个变化。
菊池线就不同了。因为菊池线经历了两次散射。第一次非弹散射,会在前向束周围形成一个向各个角方向弥散的分布,中心在前向束。理论上这个弥散分布中的电子都可能有第二次的弹性散射,但是很显然只有某个特定方向才能符合布拉格角,这个方向上的再次的弹性散射更强,弥散的背景上出现暗线,对应另外一边出现亮线。
所以我觉得主要原因是,菊池线的形成相当于入射的电子有一定的角分布,从当中选一个角度满足布拉格反射条件,而这个角度又是由晶体取向决定的,所以菊池线会跟着晶体取向跑。而恰恰菊池线中这个符合布拉格反射的电子强度又是和一个相对较暗的非弹散射的背景相比较,所以比较容易观察到。
与此相对应,普通的衍射电子入射的方向只有一个,晶体偏离布拉格取向只能反应在衍射束强度的变化,而不是位置,而这个强度变化又不太能观察到。当然为什么偏离了布拉格取向,仍然有衍射出现,只是衍射的强度稍微变弱,主要原因是TEM中用的是薄样品,所以有形状效应,有限的实空间的尺度会导致倒空间的点有一定的拉伸。
蓝莓口香糖
第3楼2009/12/07
我的理解是两种情况下引起移动的“原因”不同。对于衍射点,转动晶体的时候,照明条件不变,倒易晶格原点不动,倒易晶格转动,相应的倒易杆在埃瓦德球面滑动的距离近似是s*dA。s是偏离矢量,dA是晶体转动的角度。
对于菊池线,产生原理templus已经解释了。这个时候,因为发生的是二次衍射,所以实际的照明光源不是最初的电子束,而可以理解为第一次散射后的那些电子。能产生暗线和亮线的是那些散射角符合布拉格定律最好的那些电子。当晶体转动后,一次散射后的电子空间分布不变,但是能最好符合布拉格定律发生二次散射的那部分电子变了,它们具有不同的一次散射角。从菊池线的原理图可以看出,正是这个一次散射角决定了暗线和亮线的位置。
如果把菊池线跟倒易晶格作类比,那么暗线相当于零点,亮线相当于衍射点。但是对于菊池线,这个零点是随一次散射角的不同而移动的。在TEM里什么原因能造成衍射零点移动?——光束倾斜。所以,衍射点移动的原因就是晶体转动,而菊池线移动的原因实际上是“光束倾斜”。如果做过暗场像,应该知道倾斜光束造成的衍射谱的水平移动是明显的。
当晶体转动dA之后,菊池线在埃瓦德球面滑过的距离近似为dA*r,r是球面半径。r和s相差巨大,所以菊池线移动更明显。