Simulazione HRTEM¶
Simula immagini TEM ad alta risoluzione con frange reticolari. La modalità principale del Simulatore HRTEM/STEM.
Flusso di calcolo¶
- Metodo delle onde di Bloch: calcola la propagazione dell'onda elettronica attraverso il potenziale del cristallo; fornisce ampiezza e fase dell'onda uscente
- Funzione della lente: applica le aberrazioni della lente obiettivo (aberrazione sferica \(C_s\), defocalizzazione \(\Delta f\))
- Coerenza parziale: tiene conto della dimensione finita della sorgente (coerenza spaziale) e della larghezza in energia (coerenza temporale)
- Formazione dell'immagine: calcola l'intensità \(|\psi(\mathbf{r})|^2\)
Parametri del campione¶
| Parametro | Descrizione |
|---|---|
| Thickness | Spessore del campione (nm). Le immagini HRTEM dipendono fortemente dallo spessore |
Parametri ottici¶
Condizioni TEM¶
| Parametro | Descrizione |
|---|---|
| Acc. Vol. | Tensione di accelerazione (kV). La lunghezza d'onda corretta relativisticamente è mostrata accanto |
| Defocus | Valore di defocalizzazione (nm). La defocalizzazione di Scherzer è mostrata come riferimento |
Parametri intrinseci¶
| Parametro | Descrizione | Tipico |
|---|---|---|
| Cs | Aberrazione sferica (mm) | 0.5–1.0 (convenzionale); < 0.01 (corretta in Cs) |
| Cc | Aberrazione cromatica (mm) | 1.0–2.0 |
| β | Semiangolo di illuminazione (mrad) | 0.1–1.0 |
| ΔE | Larghezza in energia 1/e (eV) | 0.5–2.0 |
Funzione di trasferimento del contrasto di fase (PCTF)¶
Visualizzata nella scheda della funzione della lente:
- \(\sin\chi(u)\): funzione di trasferimento del contrasto di fase (\(\chi(u)\) è la funzione di aberrazione della lente)
- \(E_\text{s}(u)\): inviluppo della coerenza spaziale
- \(E_\text{c}(u)\): inviluppo della coerenza temporale
Defocalizzazione di Scherzer: \(\Delta f = -\sqrt{\tfrac{4}{3}\,C_s \lambda}\ (\approx -1.155\,\sqrt{C_s \lambda})\), la condizione che fornisce una banda PCTF negativa ampia (contrasto scuro = posizioni atomiche). ReciPro utilizza questo valore di Scherzer originale — ricavato ponendo il minimo della fase di aberrazione \(\chi\) a \(-2\pi/3\) — e il valore mostrato nella GUI segue questa formula; alcune fonti utilizzano invece il valore di Scherzer esteso \(-1.2\sqrt{C_s\lambda}\).
Apertura obiettivo¶
Imposta la dimensione dell'apertura (mrad) e la posizione. Open aperture la rimuove. Il numero di onde di Bloch considerate dipende dalle condizioni dell'apertura.
Modelli di coerenza parziale¶
| Modello | Descrizione |
|---|---|
| Quasi-coherent (linear image) | Veloce. Valido nell'approssimazione di fase debole |
| TCC (Transmission Cross Coefficient) | Più accurato; calcolo più lungo |
Modalità di simulazione¶
| Modalità | Descrizione |
|---|---|
| Single image | Una sola immagine allo spessore e alla defocalizzazione correnti |
| Serial image | Matrice di immagini su intervalli di spessore × defocalizzazione (Start / Step / Num) |
Regolazione dell'immagine¶
| Impostazione | Descrizione |
|---|---|
| Min / Max | Intervallo di visualizzazione (cursori di regolazione dell'immagine) |
| Colour | Scala di grigi o Cold-Warm |
| Gaussian blur (FWHM) | Applica un filtro gaussiano |
| Unit cell | Sovrappone la griglia della cella elementare |
| Scale | Mostra una barra di scala |