TEM(透射電子顯微鏡)分析 如何分析層壓故障(SF)。

Mondo 科學 更新 2024-01-31

在實際晶體結構中,當緊密堆積表面的正常堆積順序被破壞或錯位時,就會發生堆積故障,稱為堆積故障。

堆疊層壓故障(SF)是影響晶體材料力學效能的缺陷,常見於層壓故障能量(SFE)較低的材料中。

在晶體生長過程中形成;

它是由於塑性變形過程中部分位錯的活動而形成的;

它是由乙個總位錯分解成兩個Shawkle不完全位錯而形成的,分解距離與層斷層的能量有關。

FCC密排曲面堆疊順序:

abcabcabcabc···

當堆疊順序發生錯誤時,形成層有故障。

FCC晶體中的層壓故障有兩種型別:

01 固有層壓故障(提取型層流故障)。

它相當於在正常堆疊序列中提取乙個b層原子。

02 外在層壓故障(插入層壓故障)。

它相當於在正常堆疊序列中插入乙個 B 層原子。

因此,我們有時會在透射電鏡下觀察到同一區域的層壓斷層和孿晶。

提示:上述兩種層壓斷層導致表面對應的倒數點沿<111>方向伸長成倒數棒,其衍射效果為拉長衍射條紋。

疊層斷層孿生堆疊序貫原子模擬.

層壓雙堆疊順序

結合以上,我們可以看到:

在催化裂化合金中,原始堆疊順序為:

cabcabcab...

塑性變形時,引發不完全位錯滑移,原子移動距離小於1個原子距離,引入本徵層壓斷層(ISF),堆疊順序為cabcacabca。

在此基礎上,滑移繼續引入外源層合斷層(ESF),堆疊順序為cabcacbcab。

不完全位錯繼續在第三原子平面中滑動,這將導致雙胞胎的形成。

層壓斷層的對比是由電子束通過層流斷層區域時電子波的相位變化引起的。

當層壓面相對於試樣表面傾斜時,電子束穿過層壓面,使振幅隨相位週期性變化,其特徵在於:

週期變化"尖銳的分裂"條紋

當層壓面垂直於試樣表面時,電子束穿過層壓面,其特徵在於:

"直線"短條紋

因此,層壓斷層的存在可以通過形貌圖的特徵來確定,但需要結合電子衍射和高解像度來進一步解釋。

從上面可以看出,地層斷層的衍射特徵為:

細長的衍射條紋。

因此,無論是在SAED圖還是高解像度傅利葉變化圖(FFT)中,如果存在細長的衍射條紋,大多是層壓缺陷,可以結合高解像度圖譜進一步解釋。

在 HRTEM 圖中:

根據FFT可以確定層壓故障的位置,然後對高解像度進行放大和分析。

從上面的堆疊順序可以看出,高解像度圖中層壓斷層的主要特徵如下:

折線段。

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