Электронный магнитный круговой дихроизм
Электронный магнитный круговой дихроизм ( EMCD ) (также известный как магнитный киральный дихроизм с потерей энергии электронов ) — это EELS. [ 1 ] эквивалент XMCD .
Впервые эффект был предложен в 2003 году. [ 2 ] и экспериментально подтверждено в 2006 г. [ 3 ] группой профессора Петера Шатшнайдера из Венского технологического университета .
Подобно XMCD, EMCD представляет собой разностный спектр двух спектров EELS, снятых в магнитном поле с противоположными спиральностями . При соответствующих условиях рассеяния [ 4 ] виртуальные фотоны с определенной круговой поляризацией могут поглощаться, вызывая спектральные различия. Наибольшая разница ожидается между случаем, когда один виртуальный фотон с левой круговой поляризацией поглощается и один с правой круговой поляризацией. Тщательно анализируя разницу в спектре EMCD, можно получить информацию о магнитных свойствах атома, таких как его спин и орбитальный магнитный момент . [ 5 ]
В случае переходных металлов, таких как железо , кобальт и никель , спектры поглощения EMCD обычно измеряются на L-крае . Это соответствует возбуждению 2p- электрона в 3d- состояние за счет поглощения виртуального фотона, обеспечивающего энергию ионизации. Поглощение видно как спектральная особенность в спектре потерь энергии электронов (EELS). Поскольку трехмерные электронные состояния являются источником магнитных свойств элементов, спектры содержат информацию о магнитных свойствах. Более того, поскольку энергия каждого перехода зависит от атомного номера , получаемая информация является специфичной для элемента, то есть можно различить магнитные свойства данного элемента, исследуя спектр EMCD при его характеристической энергии (708 эВ для железа ).
Поскольку и в EMCD, и в XMCD исследуются одни и те же электронные переходы, получаемая информация одинакова. Однако EMCD имеет более высокое пространственное разрешение. [ 6 ] [ 7 ] и чувствительность к глубине, чем у его рентгеновского аналога. Более того, EMCD можно измерить на любом ТЭМ, оснащенном детектором EELS, тогда как XMCD обычно измеряется только на выделенных синхротронных лучах .
Недостатком EMCD в его первоначальном воплощении является требование к кристаллическим материалам такой толщины и ориентации, которые точно обеспечивают правильный фазовый сдвиг на 90 градусов, необходимый для EMCD. [ 3 ] Однако недавно новый метод продемонстрировал, что электронные вихревые пучки также можно использовать для измерения ЭМЦД без геометрических ограничений исходной процедуры. [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эгертон, РФ (2009). «Спектроскопия электронных потерь энергии в ПЭМ». Отчеты о прогрессе в физике . 72 (1): 016502. Бибкод : 2009RPPh...72a6502E . дои : 10.1088/0034-4885/72/1/016502 . ISSN 0034-4885 . S2CID 120421818 .
- ^ Эбер, К.; Шатшнайдер, П. (2003). «Предложение о дихроичных экспериментах в электронном микроскопе». Ультрамикроскопия . 96 (3–4): 463–468. дои : 10.1016/S0304-3991(03)00108-6 . ISSN 0304-3991 . ПМИД 12871808 .
- ^ Jump up to: а б Шатшнайдер, П.; Рубино, С.; Эбер, К.; Русс, Дж.; Кунеш Ю.; Новак, П.; Карлино, Э.; Фабрициоли, М.; Панакчоне, Г.; Росси, Г. (2006). «Обнаружение магнитного кругового дихроизма с помощью просвечивающего электронного микроскопа». Природа . 441 (7092): 486–488. Бибкод : 2006Natur.441..486S . дои : 10.1038/nature04778 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 16724061 . S2CID 4411302 .
- ^ Эбер, К.; Шатшнайдер, П.; Рубино, С.; Новак П.; Русс, Дж.; Штегер-Поллах, М. (2008). «Магнитный круговой дихроизм в спектрометрии потерь энергии электронов». Ультрамикроскопия . 108 (3): 277–284. дои : 10.1016/j.ultramic.2007.07.011 . ISSN 0304-3991 . ПМИД 18060698 .
- ^ Руш Дж., Эрикссон О., Новак П. и Оппенир П.М. (2007). «Правила сумм для прикраевых спектров потерь энергии электронов». Физ. Преподобный Б. 76 (6): 060408. arXiv : 0706.0402 . Бибкод : 2007PhRvB..76f0408R . дои : 10.1103/PhysRevB.76.060408 . S2CID 119144850 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Шатшнайдер, П; Штёгер-Поллах, М; Рубино, С; Сперл, М; Хурм, С; Цвек, Дж; Руш, Дж (2008). «Обнаружение магнитного кругового дихроизма в масштабе 2 нм» (PDF) . Физ. Преподобный Б. 78 (10): 104413. Бибкод : 2008PhRvB..78j4413S . дои : 10.1103/PhysRevB.78.104413 .
- ^ Шатшнайдер, П., Эберт, К., Рубино, С., Штегер-Поллах, М., Раш, Дж., Новак, П. (2008). «Магнитный круговой дихроизм в EELS: к разрешению 10 нм». Ультрамикроскопия . 108 (5): 433–438. arXiv : cond-mat/0703021 . дои : 10.1016/j.ultramic.2007.07.002 . ПМИД 17698291 . S2CID 14377662 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Вербек, Дж; Тянь, Х; Шатшнайдер, П. (2010). «Производство и применение электронных вихревых пучков». Природа . 467 (7313): 301–304. Бибкод : 2010Natur.467..301V . дои : 10.1038/nature09366 . ПМИД 20844532 . S2CID 2970408 .
 | Эта спектроскопии статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |