通过原子探针层析术估算蒸发场与比热

尽管蒸发场数值在原子探针层析术(APT)的重构与数据分析过程中十分重要,但APT文献中对其的估算十分稀少。本工作描述了一种利用恒定蒸发速率下测得的电压随激光脉冲能量变化来估算零势垒蒸发场($F_E$)的简便方法。该估算依赖于样品曲率半径及其比热($C_p$)。若在固定蒸发速率下类似地测量电压随基底温度的变化,则可直接提取材料的$C_p$,仅将样品曲率半径作为输入参数。该方法被应用于从已发表的CdTe电压—激光脉冲能量数据集提取$F_E$($18.07 \pm 0.87~\mathrm{V~nm^{-1}}$);此外,利用已发表的CdTe电压—基底温度扫描可提取比热($11.27 \pm 2.54~\mathrm{J~K^{-1}mol^{-1}}$于$23.1~\mathrm{K}$),与文献值($11.14~\mathrm{J~K^{-1}mol^{-1}}$于$22.17~\mathrm{K}$)吻合良好。该方法随后被应用于此前未表征的材料三[2-苯基吡啶-C2,N]合铱(III)($\mathrm{Ir(ppy)_3}$),得到$F_E = 7.49 \pm 0.96~\mathrm{V~nm^{-1}}$与$C_p = 173 \pm 27~\mathrm{J~K^{-1} mol^{-1}}$;该$F_E$远低于迄今APT表征的大多数材料。