Simulação HRTEM¶
Simula imagens de franjas de rede de TEM de alta resolução. O modo principal do Simulador HRTEM/STEM.
Fluxo de cálculo¶
- Método de ondas de Bloch: calcula a propagação da onda eletrônica através do potencial do cristal; obtém a amplitude e a fase da onda de saída
- Função da lente: aplica as aberrações da lente objetiva (aberração esférica \(C_s\), desfocagem \(\Delta f\))
- Coerência parcial: leva em conta o tamanho finito da fonte (coerência espacial) e a dispersão de energia (coerência temporal)
- Formação da imagem: calcula a intensidade \(|\psi(\mathbf{r})|^2\)
Parâmetros da amostra¶
| Parâmetro | Descrição |
|---|---|
| Thickness | Espessura da amostra (nm). As imagens HRTEM dependem fortemente da espessura |
Parâmetros ópticos¶
Condições do TEM¶
| Parâmetro | Descrição |
|---|---|
| Acc. Vol. | Tensão de aceleração (kV). O comprimento de onda corrigido relativisticamente é exibido ao lado |
| Defocus | Valor de desfocagem (nm). A desfocagem de Scherzer é exibida como referência |
Parâmetros intrínsecos¶
| Parâmetro | Descrição | Típico |
|---|---|---|
| Cs | Aberração esférica (mm) | 0.5–1.0 (convencional); < 0.01 (corrigido por Cs) |
| Cc | Aberração cromática (mm) | 1.0–2.0 |
| β | Semiângulo de iluminação (mrad) | 0.1–1.0 |
| ΔE | Largura 1/e da dispersão de energia (eV) | 0.5–2.0 |
Função de Transferência de Contraste de Fase (PCTF)¶
Exibida na aba da função da lente:
- \(\sin\chi(u)\): função de transferência de contraste de fase (\(\chi(u)\) é a função de aberração da lente)
- \(E_\text{s}(u)\): envelope de coerência espacial
- \(E_\text{c}(u)\): envelope de coerência temporal
Desfocagem de Scherzer: \(\Delta f = -\sqrt{\tfrac{4}{3}\,C_s \lambda}\ (\approx -1.155\,\sqrt{C_s \lambda})\), a condição que produz uma banda PCTF negativa larga (contraste escuro = posições atômicas). O ReciPro usa este valor original de Scherzer — derivado ao fixar o mínimo da fase de aberração \(\chi\) em \(-2\pi/3\) — e o valor exibido na GUI segue esta fórmula; algumas referências usam, em vez disso, o valor Scherzer estendido \(-1.2\sqrt{C_s\lambda}\).
Abertura objetiva¶
Define o tamanho da abertura (mrad) e a posição. Open aperture a remove. O número de ondas de Bloch consideradas depende das condições da abertura.
Modelos de coerência parcial¶
| Modelo | Descrição |
|---|---|
| Quasi-coherent (linear image) | Rápido. Válido sob a aproximação de fase fraca |
| TCC (Transmission Cross Coefficient) | Mais preciso; tempo de cálculo maior |
Modos de simulação¶
| Modo | Descrição |
|---|---|
| Single image | Uma imagem na espessura e desfocagem atuais |
| Serial image | Matriz de imagens sobre faixas de espessura × desfocagem (Start / Step / Num) |
Ajuste da imagem¶
| Configuração | Descrição |
|---|---|
| Min / Max | Faixa de exibição (controles deslizantes de ajuste da imagem) |
| Colour | Tons de cinza ou Cold-Warm |
| Gaussian blur (FWHM) | Aplica um filtro gaussiano |
| Unit cell | Sobrepõe uma grade de célula unitária |
| Scale | Exibe uma barra de escala |