Yüksek ??zünürlüklü iletim elektron mikroskobu (HRTEM veya HREM) faz kontrast?d?r (yüksek ??zünürlüklü elektron mikroskopi g?rüntülerinin kontrast?, sentezlenen projeksiyon dalgas? ile k?r?nan dalga aras?ndaki faz fark? taraf?ndan olu?turulur, buna faz kontrast? denir.) Mikroskopi kristalin malzemelerin ?o?unun atomik bir düzenlemesini verir.

Yüksek ??zünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu 1950'lerde ba?lad?. 1956 y?l?nda JWMenter, 8 ? transmisyon elektron mikroskobu ??zünürlü?ünde 12 ? bak?r ftalosiyanin paralel ?eritlerini do?rudan g?zlemledi ve yüksek ??zünürlüklü elektron mikroskobunu a?t?. Ameliyat kap?s?. 1970'lerin ba??nda, 1971'de Iijima Chengman, Ti2Nb10O29'un faz kontrast g?rüntüsünü yakalamak i?in 3,5 ? ??zünürlüklü bir TEM kulland? ve gelen elektron ???n? boyunca atomik grubun projeksiyonunu do?rudan g?zlemledi. Ayn? zamanda yüksek ??zünürlüklü g?rüntü g?rüntüleme teorisi ve analiz teknolojisi üzerine yap?lan ara?t?rmalar da ?nemli ilerlemeler kaydetmi?tir. 1970'li ve 1980'li y?llarda elektron mikroskobu teknolojisi sürekli olarak geli?tirildi ve ??zünürlük büyük ?l?üde geli?tirildi. Genel olarak büyük TEM, 1,44 ? kristal ??zünürlü?ünü ve 2 ila 3 ? nokta ??zünürlü?ünü garanti edebilmi?tir. HRTEM yaln?zca düzlemler aras? mesafeyi yans?tan kafes sa?ak g?rüntüsünü g?zlemlemekle kalmaz, ayn? zamanda reaksiyon kristal yap?s?ndaki atomun veya grup düzenlemesinin yap?sal g?rüntüsünü de g?zlemleyebilir. Son zamanlarda, Amerika Birle?ik Devletleri'ndeki Cornell üniversitesi'nden Profes?r David A. Muller'in ekibi, dü?ük elektron ???n enerjili g?rüntüleme ko?ullar? alt?nda 0,39 ?'luk uzamsal ??zünürlü?e ula?mak i?in lamine g?rüntüleme teknolojisini ve ba??ms?z olarak geli?tirilen bir elektron mikroskobu piksel dizisi detekt?rünü kulland?.

Günümüzde, transmisyon elektron mikroskoplar? genellikle HRTEM yapabilmektedir. Bu transmisyon elektron mikroskoplar? iki tipte s?n?fland?r?l?r: yüksek ??zünürlük ve analitik. Yüksek ??zünürlüklü TEM, yüksek ??zünürlüklü objektif kutup par?as? ve ?rnek tabla e?im a??s?n? kü?ük yapan ve daha kü?ük objektif küresel sapma katsay?s? ile sonu?lanan bir diyafram kombinasyonu ile donat?lm??t?r; analitik TEM ise ?e?itli analizler i?in daha büyük bir miktar gerektirir. ?rnek a?amas?n?n e?im a??s?, b?ylece objektif lens dire?i pabucu yüksek ??zünürlük türünden farkl? olarak kullan?l?r, b?ylece ??zünürlü?ü etkiler. Genel olarak, 200 kev yüksek ??zünürlüklü TEM 1,9 ? ??zünürlü?e sahiptir, 200 kev analitik TEM ise 2,3 ? de?erine sahiptir. Ancak bu, analitik TEM ?ekiminin yüksek ??zünürlüklü g?rüntüsünü etkilemez.

?ekil l'de g?sterildi?i gibi, belirli bir dalga boyuna (λ) sahip bir elektron ???n?, kristal düzlem aral??? d, Bragg ko?ulu (2dsin θ) olan bir kristal üzerinde meydana geldi?inde, yüksek ??zünürlüklü elektron mikroskopi g?rüntüleme i?leminin optik yol diyagram?. = λ) tatmin olur, K?r?k bir dalga (2 wave) a??s?nda üretilir. Bu k?r?lm?? dalga, bir k?r?n?m noktas? olu?turmak i?in objektif merce?in arka odak düzleminde birle?ir (bir elektron mikroskobunda, arka odak düzleminde olu?an düzenli bir k?r?n?m noktas?, elektron k?r?n?m deseni olarak adland?r?lan fosfor ekran?na yans?t?l?r. ). Arka odak düzlemindeki k?r?n?k dalga ilerlemeye devam etti?inde, k?r?nan dalga sentezlenir, g?rüntü düzleminde büyütülmü? bir g?rüntü (elektron mikroskopik g?rüntü) olu?ur ve arka odak üzerine iki veya daha fazla büyük objektif lens g?zbebe?i yerle?tirilebilir u?ak. Yüksek ??zünürlüklü elektron mikroskobu ad? verilen dalga giri?im g?rüntülemesine yüksek ??zünürlüklü elektron mikroskobik g?rüntü (yüksek ??zünürlüklü mikroskopik g?rüntü) denir.

Yukar?da belirtildi?i gibi, yüksek ??zünürlüklü elektron mikroskobik g?rüntü, objektif merce?in odak düzleminin iletilen ???n? ve birka? k?r?lm?? ???n?, faz tutarl?l?klar? nedeniyle objektif g?z bebe?inden ge?irerek olu?turulan bir faz kontrast mikroskobik g?rüntüdür. G?rüntülemeye kat?lan k?r?n?m demeti say?s?ndaki farkl?l?k nedeniyle, farkl? adlarda yüksek ??zünürlüklü g?rüntüler elde edilir. Farkl? k?r?n?m ko?ullar? ve ?rnek kal?nl??? nedeniyle, farkl? yap?sal bilgilere sahip yüksek ??zünürlüklü elektron mikrograflar? be? kategoriye ayr?labilir: kafes sa?aklar, tek boyutlu yap?sal g?rüntüler, iki boyutlu kafes g?rüntüleri (tek hücreli g?rüntüler), iki boyutlu yap? g?rüntüsü (atom ?l?e?i g?rüntüsü: kristal yap? g?rüntüsü), ?zel g?rüntü.

Kafes sa?aklar?: Arka odak düzlemindeki bir iletim ???n? objektif mercek taraf?ndan se?ilirse ve bir k?r?n?m ???n? birbiriyle etkile?irse, yo?unlukta periyodik bir de?i?iklik olan tek boyutlu bir sa?ak deseni elde edilir (siyah ü?genle g?sterildi?i gibi) ?ekil 2 (f)) Bu, bir sa?ak sa?ak ve bir kafes g?rüntü ile elektron ???n?n?n kafes düzlemine tam olarak paralel olmas?n? gerektirmeyen yap?sal bir g?rüntü aras?ndaki farkt?r. Asl?nda, kristalitlerin, ??keltilerin ve benzerlerinin g?zlenmesinde, kafes sa?aklar? genellikle bir izdü?üm dalgas? ile bir k?r?n?m dalgas? aras?ndaki giri?im ile elde edilir. Kristalitler gibi bir maddenin elektron k?r?n?m paterni foto?raflan?rsa, ?ekil 2'nin (a) 'da g?sterildi?i gibi bir ibadet halkas? g?rünecektir.

Tek boyutlu yap? g?rüntüsü: Numunenin belirli bir e?imi varsa, elektron ???n? kristalin belirli bir kristal düzlemine paralel olacak ?ekilde, ?ekil 2 (b) 'de g?sterilen tek boyutlu k?r?n?m k?r?n?m modelini tatmin edebilir. iletim noktas?na g?re simetrik da??l?m) K?r?n?m modeli). Bu k?r?n?m modelinde, optimum odak ko?ulu alt?nda ?ekilen yüksek ??zünürlüklü g?rüntü kafes sa?aktan farkl?d?r ve tek boyutlu yap? g?rüntüsü, g?sterildi?i gibi kristal yap? bilgisini, yani elde edilen tek boyutlu yap? g?rüntüsünü i?erir. ?ekil 3'te (g?sterilen Bi-bazl? süperiletken oksidin yüksek ??zünürlüklü bir boyutlu yap?sal g?rüntüsü.

?ki boyutlu kafes g?rüntüsü: E?er elektron ???n? belirli bir kristal ?erit eksenine paralel ise, iki boyutlu bir k?r?n?m paterni elde edilebilir (?ekil 2'de g?sterilen merkezi iletim noktas?na g?re iki boyutlu simetrik da??l?m (c )). B?yle bir elektron k?r?n?m modeli i?in. ?letim noktas?n?n yak?n?nda, kristal birim hücresini yans?tan bir k?r?n?m dalgas? belirir. K?r?nan dalga ile iletilen dalga aras?ndaki giri?im taraf?ndan üretilen iki boyutlu g?rüntüde, birim hücresini g?steren iki boyutlu bir kafes g?rüntüsü g?zlenebilir ve bu g?rüntü birim hücre ?l?e?i hakk?nda bilgi i?erir. Bununla birlikte, bir atom ?l?e?i (atomik düzenlemeye) i?ermeyen, yani iki boyutlu kafes g?rüntüsü olmayan bilgiler, ?ekil 3 (d) 'de g?sterildi?i gibi tek kristal silikonun iki boyutlu bir kafes g?rüntüsüdür.

?ki boyutlu yap? g?rüntüsü: ?ekil 2 (d) 'de g?sterildi?i gibi bir k?r?n?m modeli elde edilir. B?yle bir k?r?n?m paterni ile yüksek ??zünürlüklü bir elektron mikroskobu g?rüntüsü g?zlendi?inde, g?rüntülemede daha fazla k?r?n?m dalgalar? oldu?unda, yüksek ??zünürlüklü g?rüntünün i?erdi?i bilgiler de o kadar fazla olur. Tl2Ba2CuO6 süper iletken oksidin yüksek ??zünürlüklü iki boyutlu bir yap? g?rüntüsü ?ekil 3 (e) 'de g?sterilmi?tir. Bununla birlikte, elektron mikroskobunun daha yüksek ??zünürlük s?n?r?na sahip yüksek dalga boylu taraf?n k?r?n?m?n?n, do?ru yap? bilgilerinin g?rüntülenmesine kat?lmas? olas? de?ildir ve arka plan haline gelir. Bu nedenle, ??zünürlü?ün izin verdi?i aral?k dahilinde. Mümkün oldu?unca ?ok da??n?k dalga ile g?rüntüleme yaparak, birim hücre i?indeki atomlar?n düzenlenmesi hakk?nda do?ru bilgileri i?eren bir g?rüntü elde etmek mümkündür. Yap? g?rüntüsü, yaln?zca g?rüntülemeye kat?lan dalga ile numunenin kal?nl??? aras?ndaki oransal ili?ki ile uyar?lan ince bir b?lgede g?rülebilir.

?zel g?rüntü: Arka odak düzleminin k?r?n?m modelinde, a??kl???n yerle?tirilmesi sadece belirli yap?sal bilginin kontrast?n?n g?rüntüsünü g?zlemleyebilmek i?in belirli dalga g?rüntülemesini se?er. Bunun tipik bir ?rne?i gibi düzenli bir yap?d?r. Kar??l?k gelen elektron k?r?n?m paterni ?ekil 2 (e) 'de Au, Cd s?ral? ala??m?n elektron k?r?n?m paterni olarak g?sterilmi?tir. S?ral? yap?, Cd atomlar?n?n s?rayla düzenlendi?i yüz merkezli bir kübik yap?ya dayan?r. ?ekil 2 (e) (020) ve (008) indekslerinin temel ?rgü yans?malar? d???nda elektron k?r?n?m paternleri zay?ft?r. S?ral? kafes yans?mas?, temel kafes yans?mas?n? ??karmak i?in objektif lensi kullanarak, iletim dalgalar?n? ve düzenli kafes yans?mas? g?rüntülemesini kullanarak, sadece ?ekil 4'te g?sterildi?i gibi parlak noktalara veya yüksek ??zünürlük gibi koyu noktalara sahip Cd atomlar?na.

?ekil 4'te g?sterildi?i gibi, g?sterilen yüksek ??zünürlüklü g?rüntü, optimum yüksek ??zünürlüklü alt odak noktas?na yak?n numunenin kal?nl???na g?re de?i?ir. Bu nedenle yüksek ??zünürlüklü bir g?rüntü elde etti?imizde, yüksek ??zünürlüklü g?rüntünün ne oldu?unu basit?e s?yleyemeyiz. Malzemenin farkl? kal?nl?klardaki yap?s?n? hesaplamak i?in ?ncelikle bir bilgisayar simülasyonu yapmal?y?z. Maddenin yüksek ??zünürlüklü g?rüntüsü. Bilgisayar taraf?ndan hesaplanan bir dizi yüksek ??zünürlüklü g?rüntü, deneyle elde edilen yüksek ??zünürlüklü g?rüntülerle kar??la?t?r?larak deneyle elde edilen yüksek ??zünürlüklü g?rüntüler belirlenir. ?ekil 5'te g?sterilen bilgisayar simülasyon g?rüntüsü, deneyle elde edilen yüksek ??zünürlüklü g?rüntüyle kar??la?t?r?lm??t?r.

Bu makale, ?nemli ki?i sütun teknolojisi dan??man? taraf?ndan düzenlenmi?tir.