通过替代性STEM扫描策略减少电子束损伤。第一部分——实验发现
材料科学
2021-05-05 v1
摘要
透射电子显微镜（TEM）中高能电子可在获取足够信息前改变甚至完全破坏样品结构。这在沸石、有机及生物材料情况下尤为棘手。由于该效应同时取决于电子束与样品且可涉及多种损伤途径，其研究一直困难重重，并受不可重复性、间接证据、传言及普遍缺乏可靠数据所困扰。在此，我们迎接实验挑战，以市售沸石样品为对象研究STEM扫描模式对损伤行为的作用，明确旨在使观测尽可能可重复。我们利用可自由编程的扫描引擎，其对样品上电子探针的时空分布具有完全控制，并借助其灵活性在完全相同条件下获得多次重复实验，比较传统光栅扫描模式与新提出的穿插扫描模式间的束损伤差异——后者提供完全相同的剂量与剂量率，并访问完全相同的扫描点。我们观察到两种模式下束损伤的显著差异，损伤减少达11%（由质量损失测得）。这些观测无疑表明，电子剂量、剂量率与加速电压并非影响（S）TEM实验中束损伤的唯一参数，并呼吁学界重新思考束损伤为施加电子剂量之不可避免后果的观点。
引用
@article{arxiv.2105.01617,
title = {Reducing electron beam damage through alternative STEM scanning strategies. Part I -- Experimental findings},
author = {Abner Velazco and Daen Jannis and Armand Béché and Johan Verbeeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01617},
year = {2021}
}