衍射晶体学在高分辨电子显微学求逆中的作用
高分辨电子显微像与电子衍射花样所携带的晶体结构信息互补.二者相结合提供了提高显微像分辨率的可能性,使测得晶体结构的分辨率能超出显微镜的分辨本领,并接近衍射分辨极限.为了实现提高显微像分辨率的可能性,不仅需要结合电子衍射花样,还必须把衍射分析方法引用到高分辨电子显微学中,也就是说,需要把衍射晶体学与高分辨电子显微学相结合.后二者相结合需建立在运动学衍射理论和弱相位近似理论的基础上.然而,由于电子与物体的强相互作用,运动学衍射理论和弱相位近似理论在实际中难以成立.赝弱相位物体近似像衬理论解决了这个难题,该理论阐明,在测定晶体中的原子位置时,只要晶体厚度小于临界值,可以借用弱相位物体近似的像强度公式,但需把电势分布函数换成赝电势分布函数,把结构因数换成赝结构因数.于是,在赝弱相位物体近似像衬理论的指导下,合理地把衍射晶体学中的多种衍射分析方法,包括最大熵原理、直接法、重原子法、Wilson统计和傅里叶迭代等,引用于高分辨电子显微学的图像处理中,建立了一种电子晶体学图像处理技术,包含解卷处理和相位外推两个步骤,用以测定微小晶体的结构.为了解决另一个难题,即实验的电子衍射强度难以满足运动学近似,又建立了衍射强度校正的经验方法,把传统的相位外推与衍射强度校正相结合,以适应电子与物体强相互作用的特点.图像处理技术中的各个环节先用已知结构的实验显微像和衍射花样进行检验,并应用于测定一系列未知晶体结构,含无公度调制结构.借助分辨本领为0.2nm的200kV的高分辨电子显微镜,测得的晶体结构分辨率接近0.1nm,在最终得到的结构图上,能分辨出沿入射电子束方向不重叠的全部原子.
衍射晶体学 高分辨电子显微学 高分辨电子显微像
李方华
中国科学院物理研究所及凝聚态物理中心
国内会议
先进高分辨电子显微学-理论和应用(Advanced high-resolution electron MICroscopy-theory and application)
北京
中文
43-62
2002-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）