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Simulación HRTEM

Simula imágenes de franjas reticulares de TEM de alta resolución. El modo principal del simulador HRTEM/STEM.


Flujo de cálculo

  1. Método de ondas de Bloch: calcula la propagación de la onda electrónica a través del potencial cristalino; obtiene la amplitud y la fase de la onda de salida
  2. Función de lente: aplica las aberraciones de la lente objetivo (aberración esférica \(C_s\), desenfoque \(\Delta f\))
  3. Coherencia parcial: tiene en cuenta el tamaño finito de la fuente (coherencia espacial) y la dispersión de energía (coherencia temporal)
  4. Formación de la imagen: calcula la intensidad \(|\psi(\mathbf{r})|^2\)

Parámetros de la muestra

Parámetros de la muestra

Parámetro Descripción
Thickness Espesor de la muestra (nm). Las imágenes HRTEM dependen fuertemente del espesor

Parámetros ópticos

Condiciones TEM

Condiciones TEM

Parámetro Descripción
Acc. Vol. Voltaje de aceleración (kV). La longitud de onda corregida relativistamente se muestra al lado
Defocus Valor de desenfoque (nm). El desenfoque de Scherzer se muestra como referencia

Parámetros intrínsecos

Parámetros intrínsecos

Parámetro Descripción Típico
Cs Aberración esférica (mm) 0.5–1.0 (convencional); < 0.01 (corregida en Cs)
Cc Aberración cromática (mm) 1.0–2.0
β Semiángulo de iluminación (mrad) 0.1–1.0
ΔE Anchura 1/e de la dispersión de energía (eV) 0.5–2.0

Función de transferencia de contraste de fase (PCTF)

Función de transferencia de contraste de fase (PCTF)

Se muestra en la pestaña de función de lente:

  • \(\sin\chi(u)\): función de transferencia de contraste de fase (\(\chi(u)\) es la función de aberración de la lente)
  • \(E_\text{s}(u)\): envolvente de coherencia espacial
  • \(E_\text{c}(u)\): envolvente de coherencia temporal

Desenfoque de Scherzer: \(\Delta f = -\sqrt{\tfrac{4}{3}\,C_s \lambda}\ (\approx -1.155\,\sqrt{C_s \lambda})\), la condición que produce una banda PCTF negativa amplia (contraste oscuro = posiciones atómicas). ReciPro utiliza este valor original de Scherzer — obtenido al fijar el mínimo de la fase de aberración \(\chi\) en \(-2\pi/3\) — y el valor mostrado en la GUI sigue esta fórmula; algunas referencias utilizan en su lugar el valor de Scherzer extendido \(-1.2\sqrt{C_s\lambda}\).


Diafragma objetivo

Diafragma objetivo

Establezca el tamaño del diafragma (mrad) y su posición. Open aperture lo elimina. El número de ondas de Bloch consideradas depende de las condiciones del diafragma.


Modelos de coherencia parcial

Opciones HRTEM

Modelo Descripción
Quasi-coherent (linear image) Rápido. Válido bajo la aproximación de fase débil
TCC (Transmission Cross Coefficient) Más preciso; cálculo más largo

Modos de simulación

Modo único/en serie

Modo Descripción
Single image Una imagen al espesor y desenfoque actuales
Serial image Matriz de imágenes sobre rangos de espesor × desenfoque (Start / Step / Num)

Ajuste de la imagen

Ajuste de la imagen

Ajuste Descripción
Min / Max Rango de visualización (controles deslizantes de ajuste de imagen)
Colour Escala de grises o Cold-Warm
Gaussian blur (FWHM) Aplica un filtro gaussiano
Unit cell Superpone la rejilla de la celda elemental
Scale Muestra una barra de escala

Véase también