基于4D扫描预cession电子衍射和原子探针测量技术的三维晶粒边界特征与成分关联
材料科学
2024-09-04 v1 仪器与探测器
摘要
晶粒边界是纳米晶材料中占主导地位的缺陷，形成复杂的三维（3D）网络。溶质元素取向晶粒边界取决于晶粒边界特征，而后者又决定了纳米结构材料的稳定性和宏观性质。本文构建了一种三维透射电子显微镜与原子探针测量（APT）的关联框架，通过对同一样品进行四维扫描预cession电子衍射断层扫描（4D-SPED）和APT进行关联，实现对晶粒边界特征和成分在最高空间分辨率和化学灵敏度下的获取。我们获得了3D晶粒边界习平面网络，探讨了Cu和Si在纳米晶Ni-W合金中的优先取向。结构和成分信息的关联结果表明，Cu主要取向于高角晶粒边界和非一致双晶边界，而Si对低角和非一致晶粒边界的取向被观察到。本工作所采用的新型全3D关联方法为探索纳米材料的3D晶体学和成分性质开辟了新的可能性。为在亚纳米尺度上探测真实的3D结构-化学，进而塑造先进纳米材料的宏观性质奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2409.01753,
title = {Correlating grain boundary character and composition in 3-dimensions using 4D-scanning precession electron diffraction and atom probe tomography},
author = {Saurabh M. Das and Patrick Harrison and Srikakulapu Kiranbabu and Xuyang Zhou and Wolfgang Ludwig and Edgar F. Rauch and Michael Herbig and Christian H. Liebscher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01753},
year = {2024}
}