Simulation HRTEM¶
Simule des images de franges de réseau en TEM haute résolution. Le mode principal du Simulateur HRTEM/STEM.
Déroulement du calcul¶
- Méthode des ondes de Bloch : calcule la propagation de l'onde électronique à travers le potentiel cristallin ; fournit l'amplitude et la phase de l'onde sortante
- Fonction de lentille : applique les aberrations de la lentille objectif (aberration sphérique \(C_s\), défocalisation \(\Delta f\))
- Cohérence partielle : prend en compte la taille finie de la source (cohérence spatiale) et la largeur en énergie (cohérence temporelle)
- Formation de l'image : calcule l'intensité \(|\psi(\mathbf{r})|^2\)
Paramètres de l'échantillon¶
| Paramètre | Description |
|---|---|
| Thickness | Épaisseur de l'échantillon (nm). Les images HRTEM dépendent fortement de l'épaisseur |
Paramètres optiques¶
Conditions TEM¶
| Paramètre | Description |
|---|---|
| Acc. Vol. | Tension d'accélération (kV). La longueur d'onde corrigée relativistiquement est affichée à côté |
| Defocus | Valeur de défocalisation (nm). Le défocus de Scherzer est affiché comme référence |
Paramètres intrinsèques¶
| Paramètre | Description | Typique |
|---|---|---|
| Cs | Aberration sphérique (mm) | 0.5–1.0 (conventionnelle) ; < 0.01 (corrigée Cs) |
| Cc | Aberration chromatique (mm) | 1.0–2.0 |
| β | Demi-angle d'illumination (mrad) | 0.1–1.0 |
| ΔE | Largeur en énergie à 1/e (eV) | 0.5–2.0 |
Fonction de transfert de contraste de phase (PCTF)¶
Affichée dans l'onglet de la fonction de lentille :
- \(\sin\chi(u)\) : fonction de transfert de contraste de phase (\(\chi(u)\) est la fonction d'aberration de la lentille)
- \(E_\text{s}(u)\) : enveloppe de cohérence spatiale
- \(E_\text{c}(u)\) : enveloppe de cohérence temporelle
Défocus de Scherzer : \(\Delta f = -\sqrt{\tfrac{4}{3}\,C_s \lambda}\ (\approx -1.155\,\sqrt{C_s \lambda})\), la condition qui donne une large bande PCTF négative (contraste sombre = positions atomiques). ReciPro utilise cette valeur originale de Scherzer — obtenue en fixant le minimum de la phase d'aberration \(\chi\) à \(-2\pi/3\) — et la valeur affichée dans l'interface suit cette formule ; certaines références utilisent plutôt la valeur de Scherzer étendue \(-1.2\sqrt{C_s\lambda}\).
Diaphragme objectif¶
Définissez la taille du diaphragme (mrad) et sa position. Open aperture le supprime. Le nombre d'ondes de Bloch prises en compte dépend des conditions du diaphragme.
Modèles de cohérence partielle¶
| Modèle | Description |
|---|---|
| Quasi-coherent (linear image) | Rapide. Valide sous l'approximation de phase faible |
| TCC (Transmission Cross Coefficient) | Plus précis ; temps de calcul plus long |
Modes de simulation¶
| Mode | Description |
|---|---|
| Single image | Une image à l'épaisseur et au défocus actuels |
| Serial image | Matrice d'images sur des plages d'épaisseur × défocus (Start / Step / Num) |
Ajustement de l'image¶
| Réglage | Description |
|---|---|
| Min / Max | Plage d'affichage (curseurs d'ajustement de l'image) |
| Colour | Niveaux de gris ou Cold-Warm |
| Gaussian blur (FWHM) | Applique un filtre gaussien |
| Unit cell | Superpose une grille de maille |
| Scale | Affiche une barre d'échelle |