Iliad (S)TEM 技术：EELS 和 EDX

先进材料的键合、配位和化学

原子在材料中的结合和配位方式决定了材料的各种重要特性，例如力学、电、磁和光等特性。通过了解这些方面，您可以设计和操纵材料，以展示针对各种应用的特定特性。例如，对带隙的深入了解使您能够设计出具有所需电子特性的可用于电子设备的材料。此外，研究键合和配位可以深入了解材料的反应机制和化学行为。它有助于确定材料如何与其他物质相互作用以及它们如何进行化学转化。 这些知识对于各种应用至关重要，例如开发催化剂、了解腐蚀过程以及设计用于储能和转换的材料。

当电子束与样品相互作用时，会产生多种信号。其中一些信号可用于 EDX 和 EELS。

理解键合和配位对于理解材料中的结构-性能关系至关重要。通过将原子尺度的结构和化学信息与材料的性质相关联，您可以揭示控制材料行为的潜在机制这种理解有助于开发具有增强性能、提高耐用性和定制功能的新材料。 Thermo Scientific Iliad (S)TEM 支持新的数据收集模式，例如 MultiEELS 模式。 MultiEELS 模式允许您采集多个具有高能量分辨率的 EELS 谱。

 

总的来说，全面了解材料中的键合、配位和化学对于推进研究和创新非常重要。它允许您设计具有所需性能的材料，开发新技术，并应对能源、电子、医疗保健和环境可持续性等各个关键领域的挑战。

 

"我们很高兴选择了赛默飞世尔科技公司的新型EELS解决方案，因为它将使我们能够更深入地研究我们用于能源和量子应用的材料和设备。Zebra 探测器将使我们可以在 MultiEELS 模式下以最高的 ELNES 分辨率收集多个目标区域和化学边。 迫不及待地想开始！"
Jordi Arbiol 教授，ICREA 和 Catalan Institute of Nanoscience and Nanottechnology (ICN2)

 

什么是能量色散 X 射线谱？

发生非弹性散射，将电子束的能量传递到样品上。入射电子激发样品原子的内壳层电子并产生空穴。外壳层中能量较高的电子会向内跃迁填充这一空位，并在这一过程中以特征 X 射线的形式释放出多余能量。由于每种元素及其电子壳层都有特定的能量特征，因此可以通过收集不同能量的特征 X 射线对样品中的化学元素进行表征。

DyScO3 的 HAADF-STEM 图像和相应的 EDX 采集区域，以及相应的 Sc、Dy 和 O 的 EDX 图谱。

什么是电子能量损失谱？

电子能量损失谱是一项了解材料的键合、配位和化学的技术。EELS能够以高分辨率进行元素识别，使您能够通过分析电子束的能量损失谱来确定材料中存在的元素。这些信息对于了解材料的化学成分至关重要。EELS还提供了对材料中元素化学状态的见解，区分了不同的氧化态、配位和键合结构。这些知识对于深入了解材料性能和反应性至关重要。总体而言，EELS 在揭示材料化学的复杂细节方面发挥着至关重要的作用。

EELS 元素面分布

EELS可以以高空间分辨率进行局部元素分析。该功能使您能够研究特定区域，例如材料内的界面或表面，从而深入了解局部键合和配位。它对于广泛材料的纳米级研究特别有用。

化学态分析

EELS 可以提供对材料中元素化状态的信息。它可以区分不同的氧化态、配位和键合。这些信息对于理解原子如何结合在一起以及它们的排列如何影响材料性能和反应性至关重要。

价电子分布

EELS 可探测材料内价电子的分布。该分布提供了有关电子结构和键合相互作用的信息，这对于理解材料的性质（如电学或光学性质）至关重要。

精细结构分析

EELS 可用于分析能量损失谱的精细结构，揭示有关材料键合和配位的详细信息。通过检查能量损失峰及其强度，您可以深入了解材料的精细化学性质，进一步加深您对其化学行为的理解。

电子剂量优化

将材料暴露于电子束中会导致晶体结构改变、结构变化、样品加热、降解和破坏。为确保对材料的研究尽可能真实，TEM 用户需要使用更小的剂量来限制电子束的影响。那些未被探测到的电子（如扫描回扫信号）不仅不会提供任何信息，而且还会造成不必要的电子束损伤。样品前的NanoPulser 超快静电束闸可在纳秒级时间内使电子束偏离光轴和样品，从而实现电子束遮挡。它也可用于时间分辨实验。

For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.