Métodos Experimentais em Física dos Materiais FMT2501 2º Semestre de 2009 Instituto de Física Universidade de São Paulo Professor: Antonio Dominguesdos Santos E-mail: adsantos@if.usp.br Fone: 3091.6886 28/outubro
Caracterização dos Materiais Energia / Momento Matéria Fótons Íons Átomos Elétrons Neutrons Prótons Propriedade a ser caracterizada Fótons Íons Átomos Elétrons Neutrons Prótons Energia / Momento Matéria
Caracterização dos Materiais Microscopy Homepage > Surface Analysis > Surface Science Capabilities Microstructural and Nanoscale Surface Analysis Intertek Surface Analysis laboratories offer a wide range of analytical techniques, expertise and instrumentation. Surface analysis expertise is located on a global basis, and samples are easy to transport to the best Intertek laboratory for your project. Contact Intertek for more information. Intertek Surface science capabiltiies include:: SEM Scanning Electron Microscopy: The Scanning Electron Microscope (SEM) analyses the surface of solid objects, producing images of higher resolution than optical microscopy. SEM produces representations of three-dimensional samples from a diverse range of materials. Techniques include cathode-luminescence and backscattering for surface, contrast and elemental analysis. SEM Energy Dispersive X-ray Analysis: SEM/EXDA analysis of small particles by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDXA) is possible without destruction or injury to the sample. SEM/EXDA provides qualitative elemental analysis and element localisation on samples being analysed. TEM Transmission Electron Microscopy: TEM is used for ultra structural characterisation of a wide range of samples. Applications include morphology, crystallographic and compositional information, including Biological TEM applications.
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Consequências da absorção dos elétrons (depende fortemente do material) - Deslocamentos atômicos - Quebra de ligações químicas - Excitação de oscilações coletivas de cargas (plasmons) - Excitação de vibrações da rede (fonons) - Excitação de níveis eletrônicos de superfície - Excitações de níveis atômicos profundos (ionização) - Produção de radiação de Brehmsstrahlung
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Espessura necessária para absorver 99% da radiação incidente
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Simulação Monte Carlo da interação do feixe de elétrons com os materiais
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Imagem de alta resolução com elétrons retroespalhados e secundários para nanopartículas de Pt em um suporte de grafite.
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Microscopia eletrônica de transmissão Corte de um nanofio de CoSi 2 crescido por epitaxia reativa sobre uma superfície de Si(100) à 750 C.
Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Microscopia eletrônica de transmissão Nanoclusters de Ag sobre um nanocristal de Si(100)
Caracterização dos Materiais Feixe de elétrons Microscopia Eletrônica de Varredura e de Transmissão Comprimento de onda para radiação eletromagnética Desde 10-14 m (raios γ) até ~km (rádiofrequência) λ=hc/ E Comprimento de onda para partículas Não relativístico λ=h/ p Relativístico: λ= h/ 2 mk(1 + K/2 E ) 0 0 Para elétrons E 0 = 511 kev
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Microscopia Eletrônica de Varredura
Microscopia Eletrônica de Varredura Canhão de elétrons termoiônico
Microscopia Eletrônica de Varredura Canhão de elétrons à efeito de campo (field emission gun FEG) - Fornece correntes de eletrônicas maiores - Melhor resolução
Microscopia Eletrônica de Varredura Sistema de focalização Lentes Magnéticas
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Microscopia Eletrônica de Varredura EBSD (Difração retro-espalhada de elétrons) EBSD de germânio
Microscopia Eletrônica de Varredura EBSD (Difração retro-espalhada de elétrons) Amostra de Ni eletrodepositada Mapa de orientações
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Microscopia Eletrônica de Transmissão Tecnai F 20 field emission gun (FEG) ETEM operando a 200 KV (ETEM= TEM para operação em condição ambiente)
Microscopia Eletrônica de Transmissão Formação da imagem em TEM
Microscopia Eletrônica de Transmissão Atomic-resolution electron micrograph of Al [001] with misfit accommodation by edge dislocations (arrowed). Each spot corresponds to projection of individual Al atomic column [82].
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STEM - Microscopia Eletrônica de Transmissão com Varredura Imagem por espectroscopia da energia dos elétrons (EELS) Figura de difração Imagem morfológica
Microscopias Eletrônicas de Transmissão e de Varredura Sistema elétrico Sistema mecânico Sistema de vácuo Sistema do feixe Sistema de imagem e controle - Alta tensão - Alimentação geral dos componentes - Isolação de ruído - Coluna - Sistema posicionador da amostra - Aberturas - Bomba de vácuo primária - Bomba de alto vácuo - Sensores - Válvulas - Tubulações - Canhão de elétrons - Lentes - Detetores - Aberturas - Computador - Amplificadores de sinais - Geradores de sinais - Controle de varredura Outros Sistemas - Isolação acústica, magnética, elétrica e mecânica - Ar condicionado - Sistema de preparação de amostras
Microscopias Eletrônicas de Transmissão e de Varredura Sistema de vácuo - Bomba de vácuo primária - Bomba de alto vácuo - Sensores - Válvulas - Tubulações mecânica turbomolecular difusora iônica
Microscopias Eletrônicas de Transmissão e de Varredura Sistema mecânico - Coluna - Sistema posicionador da amostra - Aberturas
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Grades porta-amostras Caracterização dos Materiais Microscopias Eletrônicas de Transmissão e de Varredura Preparação de amostras eletropolimento Ataque químico Desbaste iônico