亚埃电子束在晶体中的通道效应映射至二维分子轨道
材料科学
2012-12-07 v1 计算物理
摘要
高能电子在晶体中的传播通常是一个复杂的多重散射问题。然而，沿高对称带轴方向，该问题可映射为二维 (2D) 分子系统的时间演化。每个投影原子列可近似为二维屏蔽类氢原子的势场。当两个原子列彼此靠近时，其束缚态发生重叠并形成类似于分子轨道的结构。对于亚埃电子束，反对称轨道的激发可能导致简单非相干成像近似失效。因此，在有限且实际的样品厚度下，沿带轴成像时晶体原子位置的标准分辨率测试及其与投影列紧密排列（“哑铃”结构）的一一对应关系可能会严重失效。这一点在高角环形暗场扫描透射电子显微镜 (HAADF STEM) 对 [211] 取向 Si 的成像实验中得到了证实：观测到的列间距表观值为 1.28(±0.09) Å，比实际的 0.78 Å 间距大了 64% 以上。此外，通过调节样品厚度和探针尺寸，可以调控表观间距，使其变大、变小甚至在电子探针尺寸本应无法分辨相邻两个 Si 列峰值的条件下呈现出实际间距。
引用
@article{arxiv.1212.1154,
title = {Channeling of a sub-angstrom electron beam in a crystal mapped to two-dimensional molecular orbitals},
author = {Robert Hovden and Huolin L. Xin and David A. Muller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1154},
year = {2012}
}