Simulação CBED¶
A simulação CBED (Convergent-Beam Electron Diffraction) calcula e exibe padrões de difração com feixe convergente usando o método de ondas de Bloch (Bethe). Os padrões CBED mostram discos de difração em vez de pontos e contêm informações ricas sobre a simetria, a espessura e a estrutura do cristal.
Esta página lista todas as configurações da janela dedicada que se abre quando você seleciona Wavelength = Electron e Incident beam = Convergence (CBED, electron only) no Simulador de difração. Ao alternar o feixe incidente para convergência, Intensity calculation é automaticamente definido como Dynamical, e esta janela de configurações CBED se abre. Para desenhar e salvar padrões de difração, bem como para outras operações comuns ao simulador de difração, consulte a página de visão geral.
Condições de GUI: Wave Length = Electron · Incident beam = Convergence (CBED, electron only) · Intensity calculation = Dynamical (automático)
Parâmetros de entrada¶
| Parâmetro | Descrição | Padrão / Típico |
|---|---|---|
| Mode | CBED: padrão padrão de feixe convergente em que cada disco corresponde a uma reflexão, com o disco transmitido (000) no centro. LACBED (Large-Angle CBED): padrão de feixe convergente de grande ângulo em que os discos de diferentes reflexões se sobrepõem. Útil para observar as linhas de zona de Laue de ordem superior (HOLZ) e a simetria | CBED |
| Convergence semi-angle (mrad) | Semiângulo do cone do feixe convergente. Determina o tamanho de cada disco de difração (o diâmetro do disco no espaço recíproco corresponde a \(2\alpha\)) | 5–30 mrad |
| Disk resolution (mrad/px) | Resolução angular dentro de cada disco. Valores menores fornecem maior resolução, mas o número de direções do feixe (pixels) calculadas cresce com o quadrado, de modo que o tempo de cálculo também aumenta quadraticamente. A contagem total de pixels resultante (= número total de direções do feixe) é mostrada à direita | — |
| No. of Bloch waves | Número máximo de feixes incluídos no cálculo de ondas de Bloch em cada direção do feixe incidente. Mais feixes fornecem maior precisão, mas o custo do problema de autovalores cresce com \(O(N^3)\) | 100–500 |
| Thickness range | Valores inicial, final e de passo da espessura da amostra (nm). Várias espessuras são calculadas em conjunto e alternadas com o controle deslizante de espessura no lado de saída | — |
| Solver | Mecanismo de cálculo para o problema de autovalores. Auto: seleciona automaticamente o melhor solver. Eigenproblem (MKL): baseado em Intel MKL (o mais rápido). Eigenproblem (Eigen): biblioteca Eigen C++. Managed: .NET gerenciado puro (o mais lento, mas sempre disponível) | Auto |
| Thread count | Número de threads paralelas para o cálculo | — |
| Draw disk outlines | Quando marcado, desenha um círculo indicando o limite de cada disco de difração | — |
Run / Stop¶
- Start : inicia a simulação CBED com os parâmetros de entrada atuais.
- Stop : cancela o cálculo em execução.
Parâmetros de saída¶
Assim que o cálculo é concluído, os parâmetros de saída ficam disponíveis. Todos eles alteram apenas a exibição, sem recalcular.
| Parâmetro | Descrição |
|---|---|
| Sample thickness | Seleciona a espessura da amostra a ser exibida, dentro do intervalo de espessura dos parâmetros de entrada, usando um controle deslizante |
| Brightness adjustment | Common to all disks: usa uma escala de brilho comum a todos os discos para exibir o padrão CBED completo. Per disk: exibe um único disco selecionado em resolução total, normalizado dentro desse disco |
| Brightness (Max / Min) | Limites superior e inferior da intensidade exibida. Ajuste quando você quiser enfatizar características fracas |
| γ (emphasis of outer disks) | Correção gama. Usada para tornar os discos externos escuros de grande ângulo mais fáceis de ver em relação ao disco transmitido central |
| Scale | Seleciona a gradação de intensidade entre Positive / Negative (preto-branco invertido) |
| Color | Mapa de cores usado para a exibição. Escolha entre Gray e outros |
Fundamento físico¶
No CBED, o feixe incidente é considerado um cone de ondas planas com direções diferentes. Para cada direção (cada ponto dentro da abertura de convergência = uma onda plana incidente parcial), o método de ondas de Bloch resolve a equação de Schrödinger dos elétrons no interior do cristal, e os resultados são reorganizados como discos de difração. As linhas HOLZ (zona de Laue de ordem superior) aparecem como linhas finas escuras/claras dentro dos discos, originadas de reflexões em zonas de Laue superiores. Elas são sensíveis ao parâmetro de rede ao longo do eixo \(c\) e são úteis para a análise estrutural tridimensional.
Para os detalhes teóricos, consulte Cálculo CBED.