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TEM像のコントラストの種類

TEMは基本的には白黒のイメージになります。この中に、その白黒の階調(コントラスト)でその試料がもつ情報が入っているため、そのコントラストが何を意味するのか、また、なぜそのようなコントラストがつくのかを理解することは、TEMの写真を解釈する上で非常に重要になります。

一般にTEMのコントラストは大別して以下の三つに分けられます。

  • 1)散乱コントラスト
  • 2)回折コントラスト
  • 3)位相(差)コントラスト
■ 散乱コントラスト(図1)

何らかの理由により、一部の電子線が散乱されることによりコントラストを生じたのもの。一般に重い元素ほど電子線を散乱させやすい。

■ 回折コントラスト(図1)

散乱コントラストの一種。物質が結晶の場合、回折現象により電子が散乱されてコントラストを生じたもの。多結晶体で様々なコントラストが生じるのがその代表例。

散乱コントラスト/回折コントラスト
■ 位相コントラスト(図2)

干渉しあった電子線が、その位相差によりコントラストを生じたもの。格子像がその代表的なもの。

位相コントラスト

実際には、一言に回折コントラストといっても、図1のような見え方だけでなく、それを起因とした様々な像の見え方(等厚干渉縞、等傾角干渉縞、結晶欠陥etc.)があります。それに関しては、また別途ご紹介させていただければと思います。

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