Iontový projektor

Iontový projektor  - ( angl.  field ion microscope , FIM , field ion microscopy, autoion microscopy) - mikroskopie povrchu vzorku ve formě ostré jehly, založená na využití efektu polní desorpce atomů " zobrazovací" plyn adsorbovaný na studovaném povrchu. Na rozdíl od iontového mikroskopu je to přístroj bez čočky. Ve srovnání s elektronovým mikroskopem má vyšší rozlišení (1,2-1,6 Å ) [1] .

Popis

Iontový projektor vynalezl E. Muller v roce 1951. Jeho hlavními prvky jsou vzorek v podobě ostré jehly, která je pod vysokým kladným potenciálem (1-10 keV), a fluorescenční stínítko, nahrazované v moderních instalacích mikrokanálové desky , které jsou umístěny ve vakuové komoře. Komora je naplněna „zobrazovacím“ plynem, obvykle heliem nebo neonem při tlaku 10-5 až 10-3 Torr . Vzorek se ochladí na nízké teploty (~20–80 K).

Zobrazovací plyn v blízkosti jehly je v poli polarizován, a protože pole je nehomogenní, jsou atomy polarizovaného plynu přitahovány k povrchu jehly. Adsorbované atomy mohou být ionizovány tunelováním elektronů do jehly a vytvořené ionty jsou urychlovány polem směrem k stínítku, kde se vytváří obraz povrchu emitoru. Rozlišení polního mikroskopu je určeno tepelnou rychlostí zobrazovacího iontu a při ochlazení jehly na nízké teploty může být až 0,1 nm, to znamená, že může mít atomové rozlišení.

Omezení materiálu jehly jsou stejná jako u elektronického projektoru ; v důsledku toho je většina studií využívajících iontový projektor spojena s žáruvzdornými kovy (W, Mo, Pt, Ir). Nejvýraznější výsledky získané pomocí polní iontové mikroskopie se týkají studia dynamického chování povrchů a chování atomů na povrchu. Předmětem studia jsou jevy adsorpce a desorpce, povrchová difúze atomů a shluků, pohyb atomových kroků, rovnovážný tvar krystalu atd.

Viz také

• elektronický projektor
• Elektronový mikroskop

Poznámky

1. ↑ Yavorsky B. M. , Pinsky A. A. Fundamentals of Physics. Svazek 2. - M., Nauka, 1974. - Náklad 169 000 výtisků. - S. 182

Literatura

• Oura K., Lifshits V. G., Saranin A. A. et al. Úvod do fyziky povrchů / Ed. V. I. Sergienko. — M.: Nauka, 2006. — 490 s.
• Tsong TT, Chen C. Dynamika a difúze atomů ve stupňovitých krocích // Chemická fyzika pevných povrchů. - Amsterdam: Elsevier, 1997. V. 8: Růst a vlastnosti ultratenkých epitaxních vrstev / Ed. od DA Kinga, DP Woodruffa. S. 102-148.
• Tsong TT, Sweeney J. Přímé pozorování atomové struktury povrchu W(100) // Solid State Commun. 1979. V. 30, č. 7. S. 767-770.

Odkazy

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)