HRTEM / STEM Simulator¶

Le simulateur HRTEM/STEM simule les images de franges de réseau MET (HRTEM), les images STEM et les potentiels projetés. Cliquez sur Simulate pour lancer le calcul.

Raccourcis clavier et souris¶

Les résultats sont affichés sous la forme d'un ou plusieurs volets d'image. Ils utilisent la navigation standard de vue d'image de ReciPro, et tous les volets se déplacent et zooment ensemble.

Raccourci	Action
`F1`	Ouvrir cette page du manuel en ligne
`CTRL`+`C` (grille d'images sélectionnée)	Copier la ou les images dans le presse-papiers sous forme de métafichier
Glisser avec le bouton gauche / le bouton du milieu	Déplacer l'image (tous les volets se déplacent ensemble)
Molette vers le haut / vers le bas	Zoom avant (×2) / arrière (×0.5) à la position du curseur
Glisser un rectangle avec le bouton droit	Zoomer sur la région sélectionnée
Clic droit / Double-clic droit	Zoom arrière (×0.5)
`CTRL` + glisser un rectangle avec le bouton droit	Sélectionner une zone rectangulaire
Double-clic gauche sur un volet	Agrandir ce volet / restaurer la grille (dispositions à plusieurs volets)
Déplacer la souris (sans bouton)	Lire la position (pm) et la valeur du pixel à la position du curseur

→ Voir 21. Raccourcis clavier et souris pour un aperçu de chaque fenêtre.

Itinéraires rapides par objectif¶

Objectif	Point de départ	Référence
Calculer une image HRTEM	Régler Image mode sur HRTEM, puis définir la tension d'accélération et la défocalisation dans TEM conditions	Simulation HRTEM, Formation de l'image HRTEM
Calculer une image STEM	Régler Image mode sur STEM, puis définir l'angle de convergence et le détecteur dans STEM options	Simulation STEM, Calcul STEM
Visualiser le potentiel projeté	Régler Image mode sur Potential	Simulation du potentiel
Générer une série en épaisseur / défocalisation	Configurer Single / Serial et les conditions d'image dans HRTEM options	Simulation HRTEM
Utiliser HAADF-STEM avec TDS	Définir des facteurs de température atomiques non nuls et utiliser un détecteur LAADF / HAADF	Calcul STEM

Flux de travail de base¶

Sélectionnez le cristal et l'orientation dans la fenêtre principale, puis ouvrez ce simulateur.
Choisissez HRTEM, STEM ou Potential dans Image mode.
Définissez la tension d'accélération, la défocalisation, les aberrations, les diaphragmes et les réglages de convergence STEM dans Optical property.
Définissez l'épaisseur, la taille de l'image, la résolution, le nombre d'ondes de Bloch et le modèle de cohérence partielle dans Simulation property.
Cliquez sur Simulate, puis ajustez la luminosité, la normalisation, la barre d'échelle et les étiquettes dans Display settings.

Zone d'image¶

La moitié gauche de la fenêtre affiche l'image simulée. La barre d'état en haut indique la position du curseur (X:, Y:) et la valeur de l'image Value: (intensité) sous le curseur, à côté d'une échelle d'intensité Low → High qui reflète la carte de couleurs et la plage de luminosité actuelles.

Image mode / Sample¶

HRTEM, Potential ou STEM.

Définit l'épaisseur de l'échantillon.

Optical property¶

TEM conditions¶

Tension d'accélération, défocalisation (Scherzer affiché).

Acc. voltage¶

Tension d'accélération du microscope électronique. Une modification met à jour la longueur d'onde corrigée relativistiquement (affichée à côté du champ) et, conjointement avec Cs, la valeur suggérée de la défocalisation de Scherzer affichée ci-dessous.

Defocus¶

Valeur de défocalisation de la lentille objectif. La défocalisation de Scherzer (la valeur qui maximise le transfert de contraste de phase dans l'approximation de l'objet de phase faible) est affichée ci-dessous comme référence.

Inherent property (HRTEM optical aberrations)¶

Paramètres d'aberration propres au microscope utilisés par le calcul de la fonction de lentille.

Cs — coefficient d'aberration sphérique.
Cc — coefficient d'aberration chromatique.
β — demi-angle d'éclairage (effet de source finie).
ΔE — largeur à 1/e de la fluctuation de l'énergie des électrons.

Lens function¶

Tracés de la fonction de lentille. L'ajustement de la limite supérieure de u modifie la plage de tracé.

sin[χ(u)] — fonction de transfert de contraste de phase (PCTF).
E_s(u) — fonction enveloppe de cohérence spatiale.
E_c(u) — fonction enveloppe de cohérence temporelle.

Objective aperture (HRTEM option)¶

Cs, Cc, beta, delta-E, PCTF, enveloppes de cohérence spatiale/temporelle, diaphragme objectif.

Size¶

Taille du diaphragme objectif en mrad. Cochez Open aperture pour retirer le diaphragme. Le nombre de taches de diffraction prises en compte dans le calcul des ondes de Bloch dépend du diaphragme ; le maximum est limité par la valeur Max Bloch waves dans Simulation property.

Shift¶

Déplacement horizontal du diaphragme en mrad — utilisé pour reproduire un diaphragme objectif décalé en HRTEM.

Spot info¶

Ouvre la liste détaillée des réflexions (intensité, amplitude complexe, etc.) pour les réflexions traversant le diaphragme. Pratique lorsque le simulateur de diffraction est également ouvert pour comparaison.

STEM options (optical)¶

Convergence semi-angle¶

Demi-angle de la sonde convergente (mrad). Contrôle la taille de la sonde STEM et la résolution spatiale de l'image simulée.

Detector geometry¶

Angles de collecte interne/externe du détecteur annulaire (mrad). Choisissez entre BF (petit angle interne), ABF, LAADF, HAADF (grand angle interne).

Scan area / step¶

Champ de balayage (champ de vision) et taille de pixel pour l'image STEM.

Simulation property¶

HRTEM options¶

Max Bloch waves, pixels/résolution de l'image, cohérence partielle (quasi-coherent / TCC), mode Single/Serial.

Max Bloch waves¶

Nombre maximal d'ondes de Bloch utilisées dans le calcul dynamique. Une augmentation améliore la précision au prix d'un temps de résolution des valeurs propres en O(N³).

Image property (pixels & resolution)¶

Dimensions en pixels et résolution d'échantillonnage de l'image simulée. Une résolution plus élevée donne un motif de franges plus fin, mais un temps de FFT proportionnellement plus long par tranche.

Partial-coherent model¶

Comment l'interférence des ondes est traitée lors de la combinaison des contributions provenant de toutes les directions du faisceau incident.

Quasi-coherent — modèle rapide et approché qui multiplie la fonction de transfert de contraste de phase par les enveloppes de cohérence spatiale et temporelle.
Transmission cross coefficient (TCC) — modèle plus précis qui intègre sur le coefficient de transmission croisée complet. Plus lent mais exact dans le régime d'imagerie linéaire.

Voir Annexe A3.2 — Formation de l'image HRTEM.

Single / Serial mode¶

Single image — simule une image unique à l'épaisseur définie dans Sample property et à la défocalisation définie dans Optical property.
Serial image — génère une matrice épaisseur × défocalisation selon Start / Step / Num pour chacune. Utile pour trouver la condition qui correspond le mieux à une image expérimentale.

STEM options (simulation)¶

Bloch wave count — même rôle que pour le HRTEM, appliqué par position de sonde.
Angular resolution — nombre de points d'échantillonnage dans l'intégration sur la direction de la sonde.
TDS treatment — indique s'il faut inclure la diffusion thermique diffuse via les facteurs de température B. Requis pour LAADF/HAADF.

Potential options¶

Affiché lorsque Image mode = Potential.

Target potential — choisissez U_g (élastique) ou U′_g (absorption / TDS).
Display method — Magnitude and phase, ou Real and imaginary part.

Image properties¶

Diffracted waves¶

$Ondes diffractées$

Simulate¶

Display settings¶

Adjust¶

Luminosité min/max, échelle de couleurs, flou gaussien.

Normalization¶

Display¶

Étiquette (épaisseur/défocalisation), barre d'échelle, superposition de la maille.

STEM image¶

Simulation STEM¶

Le calcul dépend de : angle de convergence, nombre d'ondes de Bloch, résolution angulaire.

Détecteur	Contribution
BF, ABF	Élastique
LAADF, HAADF	Inélastique (TDS)

Définissez des facteurs de température non nuls pour le TDS (B = 0.5 Å² en cas de doute). Intensité HAADF $\propto Z^2$.

Un rapport plus détaillé est disponible au format PDF : Comparaison des simulations STEM par Dr. Probe GUI (v1.10) et ReciPro (v4.854). Voir Simulation STEM pour plus de détails.