HRTEM 시뮬레이션¶
고분해능 TEM 격자 줄무늬 영상을 시뮬레이션합니다. HRTEM/STEM 시뮬레이터의 주요 모드입니다.
계산 흐름¶
- 블로흐파 방법: 결정 퍼텐셜을 통과하는 전자파의 전파를 계산하여, 출사파의 진폭과 위상을 구합니다
- 렌즈 함수: 대물렌즈의 수차(구면 수차 \(C_s\), 디포커스 \(\Delta f\))를 적용합니다
- 부분 가간섭성: 유한한 광원 크기(공간 가간섭성)와 에너지 폭(시간 가간섭성)을 고려합니다
- 결상: 강도 \(|\psi(\mathbf{r})|^2\) 를 계산합니다
시료 파라미터¶
| Parameter | 설명 |
|---|---|
| Thickness | 시료 두께 (nm). HRTEM 영상은 두께에 크게 의존합니다 |
광학 파라미터¶
TEM 조건¶
| Parameter | 설명 |
|---|---|
| Acc. Vol. | 가속 전압 (kV). 상대론적으로 보정된 파장이 옆에 표시됩니다 |
| Defocus | 디포커스 값 (nm). Scherzer 디포커스가 참고로 표시됩니다 |
고유 파라미터¶
| Parameter | 설명 | 일반값 |
|---|---|---|
| Cs | 구면 수차 (mm) | 0.5–1.0 (일반); < 0.01 (Cs 보정) |
| Cc | 색 수차 (mm) | 1.0–2.0 |
| β | 조명 반각 (mrad) | 0.1–1.0 |
| ΔE | 에너지 폭 1/e 폭 (eV) | 0.5–2.0 |
위상 대비 전달 함수 (PCTF)¶
렌즈 함수 탭에 표시됩니다:
- \(\sin\chi(u)\): 위상 대비 전달 함수 (\(\chi(u)\) 는 렌즈 수차 함수)
- \(E_\text{s}(u)\): 공간 가간섭성 포락선
- \(E_\text{c}(u)\): 시간 가간섭성 포락선
Scherzer 디포커스: \(\Delta f = -\sqrt{\tfrac{4}{3}\,C_s \lambda}\ (\approx -1.155\,\sqrt{C_s \lambda})\), 넓은 음의 PCTF 대역을 주는 조건(어두운 대비 = 원자 위치). ReciPro는 이 원래의 Scherzer 값을 사용하며 — 수차 위상 \(\chi\) 의 최솟값을 \(-2\pi/3\) 로 설정하여 유도됩니다 — GUI에 표시되는 값은 이 공식을 따릅니다; 일부 참고문헌은 그 대신 확장 Scherzer 값 \(-1.2\sqrt{C_s\lambda}\) 를 사용합니다.
대물 조리개¶
조리개 크기(mrad)와 위치를 설정합니다. Open aperture 는 조리개를 제거합니다. 고려되는 블로흐파의 수는 조리개 조건에 따라 달라집니다.
부분 가간섭성 모델¶
| Model | 설명 |
|---|---|
| Quasi-coherent (linear image) | 빠름. 약위상 근사 하에서 유효 |
| TCC (Transmission Cross Coefficient) | 더 정확함; 계산 시간이 더 김 |
시뮬레이션 모드¶
| Mode | 설명 |
|---|---|
| Single image | 현재 두께와 디포커스에서의 영상 하나 |
| Serial image | 두께 × 디포커스 범위에 걸친 영상 행렬 (Start / Step / Num) |
영상 조정¶
| Setting | 설명 |
|---|---|
| Min / Max | 표시 범위 (영상 조정 트랙바) |
| Colour | 그레이스케일 또는 Cold-Warm |
| Gaussian blur (FWHM) | 가우시안 필터 적용 |
| Unit cell | 단위 격자 격자를 오버레이 |
| Scale | 축척 막대 표시 |