HRTEM / STEM Simulator¶

HRTEM/STEM 시뮬레이터는 TEM 격자무늬(HRTEM) 이미지, STEM 이미지, 투영 퍼텐셜을 시뮬레이션합니다. 계산을 실행하려면 Simulate를 클릭하십시오.

키보드 및 마우스 단축키¶

결과는 하나 이상의 이미지 창으로 표시됩니다. 이들은 ReciPro의 표준 이미지 보기 탐색을 사용하며, 모든 창이 함께 이동하고 확대/축소됩니다.

단축키	동작
`F1`	온라인 매뉴얼의 이 페이지 열기
`CTRL`+`C` (이미지 그리드에 포커스)	이미지를 메타파일로 클립보드에 복사
왼쪽 드래그 / 가운데 드래그	이미지 이동 (모든 창이 함께 이동)
마우스 휠 위 / 아래	커서 위치에서 확대 (×2) / 축소 (×0.5)
마우스 오른쪽 버튼으로 사각형 드래그	선택한 영역으로 확대
마우스 오른쪽 클릭 / 오른쪽 더블 클릭	축소 (×0.5)
`CTRL` + 마우스 오른쪽 버튼으로 사각형 드래그	직사각형 영역 선택
창을 왼쪽 더블 클릭	해당 창 최대화 / 그리드 복원 (다중 창 레이아웃)
마우스 이동 (버튼 없음)	커서 위치의 좌표(pm)와 픽셀 값 읽기

→ 모든 창을 한눈에 보려면 21. 키보드 및 마우스 단축키를 참조하십시오.

목표별 빠른 경로¶

목표	시작 지점	참조
HRTEM 이미지 하나 계산	Image mode를 HRTEM으로 설정한 다음, TEM conditions에서 가속 전압과 디포커스를 설정	HRTEM 시뮬레이션, HRTEM 결상
STEM 이미지 계산	Image mode를 STEM으로 설정한 다음, STEM options에서 수렴각과 검출기를 설정	STEM 시뮬레이션, STEM 계산
투영 퍼텐셜 보기	Image mode를 Potential로 설정	퍼텐셜 시뮬레이션
두께/디포커스 시리즈 생성	Single / Serial과 HRTEM options의 이미지 조건을 구성	HRTEM 시뮬레이션
TDS와 함께 HAADF-STEM 사용	원자 온도 인자를 0이 아닌 값으로 설정하고 LAADF/HAADF 검출기를 사용	STEM 계산

기본 작업 흐름¶

메인 창에서 결정과 방위를 선택한 다음, 이 시뮬레이터를 엽니다.
Image mode에서 HRTEM, STEM 또는 Potential을 선택합니다.
Optical property에서 가속 전압, 디포커스, 수차, 조리개, STEM 수렴 설정을 지정합니다.
Simulation property에서 두께, 이미지 크기, 해상도, 블로흐파 개수, 부분 가간섭성 모델을 설정합니다.
Simulate를 클릭한 다음, Display settings에서 밝기, 정규화, 축척 막대, 레이블을 조정합니다.

이미지 영역¶

창의 왼쪽 절반에 시뮬레이션된 이미지가 표시됩니다. 위쪽의 상태 표시줄은 커서 위치(X:, Y:)와 커서 아래의 이미지 Value:(강도)를 보고하며, 그 옆에는 현재 색상 맵과 밝기 범위를 반영하는 Low → High 강도 척도가 표시됩니다.

파일 메뉴¶

도움말 메뉴¶

Image mode / Sample¶

HRTEM, Potential 또는 STEM.

시료 두께를 설정합니다.

Optical property¶

TEM conditions¶

가속 전압, 디포커스(Scherzer 표시).

Acc. voltage¶

전자 현미경의 가속 전압. 이 값을 변경하면 상대론적으로 보정된 파장(필드 옆에 표시)이 갱신되며, Cs와 함께 아래에 표시되는 권장 Scherzer 디포커스 값도 갱신됩니다.

Defocus¶

대물렌즈의 디포커스 값. Scherzer 디포커스(약위상물체 근사에서 위상 대비 전달을 최대화하는 값)가 참조용으로 아래에 표시됩니다.

Inherent property (HRTEM optical aberrations)¶

렌즈 함수 계산에 사용되는 현미경 고유의 수차 파라미터.

Cs — 구면 수차 계수.
Cc — 색 수차 계수.
β — 조명 반각(유한 광원 효과).
ΔE — 전자 에너지 변동의 1/e 폭.

Lens function¶

렌즈 함수의 그래프. u의 상한을 조정하면 그리기 범위가 변경됩니다.

sin[χ(u)] — 위상 대비 전달 함수(PCTF).
E_s(u) — 공간 가간섭성 포락선 함수.
E_c(u) — 시간 가간섭성 포락선 함수.

Objective aperture (HRTEM option)¶

Cs, Cc, beta, delta-E, PCTF, 공간/시간 가간섭성 포락선, 대물 조리개.

Size¶

대물 조리개 크기(mrad). 조리개를 제거하려면 Open aperture를 선택하십시오. 블로흐파 계산에 포함되는 회절 점의 개수는 조리개에 따라 달라지며, 최댓값은 Simulation property의 Max Bloch waves 값으로 제한됩니다.

Shift¶

조리개의 수평 변위(mrad) — HRTEM에서 오프셋된 대물 조리개를 모방하는 데 사용됩니다.

Spot info¶

조리개를 통과하는 반사에 대한 상세 점 목록(강도, 복소 진폭 등)을 엽니다. 비교를 위해 회절 시뮬레이터도 함께 열려 있을 때 편리합니다.

STEM options (optical)¶

Convergence semi-angle¶

수렴 프로브의 반각(mrad). STEM 프로브의 크기와 시뮬레이션된 이미지의 공간 해상도를 제어합니다.

Detector geometry¶

환형 검출기의 내부/외부 수집각(mrad). BF(작은 내각), ABF, LAADF, HAADF(큰 내각) 중에서 선택하십시오.

Scan area / step¶

STEM 이미지의 스캔 시야와 픽셀 크기.

Simulation property¶

HRTEM options¶

Max Bloch waves, 이미지 픽셀/해상도, 부분 가간섭성(quasi-coherent / TCC), Single/Serial 모드.

Max Bloch waves¶

동역학적 계산에 사용되는 블로흐파의 최대 개수. 이 값을 늘리면 정확도가 향상되지만 O(N³)의 고유값 풀이 시간이 늘어납니다.

Image property (pixels & resolution)¶

시뮬레이션된 이미지의 픽셀 치수와 샘플링 해상도. 해상도가 높을수록 더 세밀한 무늬 패턴을 얻지만 슬라이스당 FFT 시간은 비례하여 길어집니다.

Partial-coherent model¶

모든 입사빔 방향의 기여를 결합할 때 파동 간섭을 어떻게 처리할지를 정합니다.

Quasi-coherent — 위상 대비 전달 함수에 공간 및 시간 가간섭성 포락선을 곱하는 빠르고 근사적인 모델.
Transmission cross coefficient (TCC) — 전체 투과 교차 계수에 걸쳐 적분하는 더 정확한 모델. 더 느리지만 선형 결상 영역에서 정확합니다.

부록 A3.2 — HRTEM 결상을 참조하십시오.

Single / Serial mode¶

Single image — Sample property에서 설정한 두께와 Optical property에서 설정한 디포커스로 단일 이미지를 시뮬레이션합니다.
Serial image — 각각에 대한 Start / Step / Num에 따라 두께 × 디포커스 행렬을 생성합니다. 실험 이미지와 가장 잘 일치하는 조건을 찾는 데 유용합니다.

STEM options (simulation)¶

Bloch wave count — HRTEM에서와 동일한 역할이며, 프로브 위치마다 적용됩니다.
Angular resolution — 프로브 방향 적분에서의 표본점 개수.
TDS treatment — 온도 인자 B를 통해 열 확산 산란을 포함할지 여부. LAADF/HAADF에 필요합니다.

Potential options¶

Image mode = Potential일 때 표시됩니다.

Target potential — U_g(탄성) 또는 U′_g(흡수 / TDS)를 선택합니다.
Display method — Magnitude and phase 또는 Real and imaginary part.

Image properties¶

Diffracted waves¶

Simulate¶

Display settings¶

Adjust¶

최소/최대 밝기, 색상 척도, 가우시안 흐림.

Normalization¶

Display¶

레이블(두께/디포커스), 축척 막대, 단위 격자 오버레이.

STEM image¶

STEM 시뮬레이션¶

계산은 수렴각, 블로흐파 개수, 각 해상도에 따라 달라집니다.

검출기	기여
BF, ABF	탄성
LAADF, HAADF	비탄성 (TDS)

TDS를 위해 온도 인자를 0이 아닌 값으로 설정하십시오(확실하지 않으면 B = 0.5 Å²). HAADF 강도는 \(\propto Z^2\).

더 자세한 보고서는 PDF로 제공됩니다: Dr. Probe GUI (v1.10)와 ReciPro (v4.854)의 STEM 시뮬레이션 비교. 자세한 내용은 STEM 시뮬레이션을 참조하십시오.