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Fischione 離子減薄制樣技術應用分享（一）金屬類TEM樣品制備

來源：時間：2024-01-30 14:29:53 瀏覽：3551次

簡介

對于TEM樣品的制備有很多種方法，對于金屬樣品最常用的是電解雙噴方法進行制備，但是對于很多無法使用電解雙噴減薄的TEM樣品，往往采用離子減薄的方法進行樣品的制備。下圖是離子束減薄進行工作的示意圖，兩只離子槍分別從樣品的上下兩面進行減薄，同時樣品在軸向進行旋轉，使用離子減薄進行樣品的制備，需要對樣品進行預先機械減薄至50um以下，然后在使用高加速電壓（8keV）高角度進行離子束減薄，直至樣品穿透，然后在使用低電壓（100eV）低角度進行樣品進一步的精修，使得去除樣品在初步減薄時產生的非晶層以及損傷。

離子束進行TEM樣品離子減薄示意圖

美國Fischione公司生產的TEM Mill 1051是全新設計的全自動離子減薄系統，具有樣品透光自動感應功能，可以在樣品穿透時進行自動監控：且能量范圍在100eV-10keV范圍連續可調：同時高性能的電磁聚焦型離子槍，可以快速進行樣品的減薄，并且后期使用無需耗材。

案例介紹

下面我們來介紹一下近期由Fischione的TEM Mill進行離子束減薄金屬TEM樣品制備的案例：

第一個例子是麻省理工學院材料科學與工程系的Mansoo Park教授課題組對燒結的納米結構W-Cr合金的燒結進行了研究。調節不同的燒結參數，用來設計納米晶合金，從而為從粉末輸入加工成任意形狀的各種納米結構塊體材料打開了大門。

W-15 at%Cr合金的燒結前和燒結后微觀結構

第二個例子是日本物質材料研究機構（NIMS）的平德海教授課題組在《Scientific reports》發表的“超低碳鐵合金板條馬氏體亞結構的板條形成機制和孿晶”的相關研究，借助于最近發現的亞穩ω-Fe相, 重新理解碳鋼的淬火硬化行為及碳原子在各種相變過程中如何發揮作用. 鋼中馬氏體組織的形成與ω-Fe相的內在關系.探討新時代的鋼鐵基礎理論。

第三個例子是美國俄亥俄州立大學的AlanA. Luo教授課題組發表在《Scientific reports》的“A new magnesium sheet alloy with high tensile properties and roomtemperature formability”

ZAXME11100合金在480°C固溶處理（T4）1h后的顯微組織表征：(a)BF-STEM圖像；(b)BF-TEM圖像，小圖為沿Al8Mn5析出相的[113]軸的選取電子衍射

ZAXME11100合金210°C時效處理1小時（T6）后的顯微組織表征:(a)明場STEM像;(b)原子分辨率HAADF-STEM圖像

第四個例子是美國阿肯色大學的Shui-Qing Yu教授課題組發表在《Scientific reports》的“Investigation of GeSn Strain Relaxation and Spontaneous Composition Gradient for Low Defect and High-Sn Alloy Growth”。對低缺陷的高Sn合金的應變弛豫和自發成分梯度進行了研究。