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07-05-2021 | auteure: Dr. Brooke Matat Jablon
La diffraction électronique rétrodiffusée (EBSD) est une technique basée sur un microscope électronique à balayage (MEB) qui fournit des informations cristallographiques sur la microstructure d'un échantillon. Dans l’EBSD, un faisceau d'électrons interagit avec un échantillon cristallin incliné et génère un cliché. Le cliché est caractéristique de l'orientation cristalline de l'échantillon où il a été généré. Par conséquent, le cliché peut être utilisé pour déterminer l'orientation des cristaux, faire la distinction entre des phases cristallographiquement différentes, caractériser les joints de grains et fournir des informations sur les imperfections cristallines.
Cette deuxième série de blog couvrira la préparation d’échantillon, la génération de clichés Kikuchi, des conseils pour l’acquisition des données, la diffraction en transmission des clichés Kikuchi (TKD) et bien d’autres sujets. Dans l’article précédent, nous avons parlé des composants du détecteur EBSD. Dans ce blog, nous traiterons de l’interprétation des clichés Kikuchi.
Les lignes centrales des bandes de Kikuchi correspondent à l'endroit où les plans de diffraction se croisent avec l'écran au phosphore. Par conséquent, chaque bande de Kikuchi peut être indexée par les indices de Miller de son plan cristallin diffractant. Les intersections des bandes de Kikuchi correspondent aux axes de zone dans le cristal. L'axe de zone, représenté sur la figure 1, est la direction commune partagée par deux plans cristallins lorsqu'ils se croisent. Un axe de zone [uvw] est toujours perpendiculaire au plan normal (hkl) qui comprend la zone, et cette relation est énoncée dans la loi de zone: uh + vk +wl = 0.
Figure 1. L'axe de la zone est la direction commune du cristal partagée par deux plans.
Le diagramme de diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSP) est une projection gnomonique des cônes de Kikuchi diffractés sur l'écran au phosphore. Le demi-angle des cônes d'électrons diffractés est (90 - 0)°. Pour l’EBSD, c'est un grand angle donc les bandes de Kikuchi apparaissent comme des lignes droites. Par exemple, la longueur d'onde des électrons de 20 kV est de 0,00859 nm et l'espacement du plan (111) en aluminium est de 0,233 nm, ce qui produit un semi-angle de cône de de 88,9°.
La largeur w des bandes Kikuchi proches du centre du motif est donnée par: w ≈ 2lθ ≈ nlλ/d où l est la distance entre l'échantillon et l'écran. Les plans avec de larges espacements en d donnent des bandes de Kikuchi plus minces que celles avec des plans plus étroits. Comme le diagramme de diffraction est lié à la structure cristalline de l'échantillon, lorsque l'orientation du cristal change, le diagramme de diffraction change également. Les positions des bandes de Kikuchi peuvent donc être utilisées pour calculer l'orientation du cristal diffractant, comme le montre Figure 2.
Figure 2. Les diagrammes de diffraction sphériques générés par différentes orientations d'une structure cubique.
Les EBSP varient en fonction d'un certain nombre de facteurs différents, y compris le système cristallin, les groupes de points et les groupes d'espace. Différents systèmes cristallographiques présentent des modèles uniquement différents, comme le montre la figure 3 ci-dessous. Notez les différences dans chaque modèle en fonction du système cristallin.
Figure 3. Les 7 systèmes cristallins et les exemples d'EBSP.
Dans ce blog, nous avons compris l’interprétation des EBSPs. Dans le prochain blog EBSD, nous discuterons de la correction de fond des EBSP.
Certains futurs articles de blog seront composés de courtes vidéos de 30 secondes à une minute répondant aux questions des clients. Si vous avez une question à laquelle vous aimeriez recevoir une réponse au format vidéo, veuillez nous envoyer un email.
Les détecteurs EBSD sont courants dans les microscopes électroniques à balayage. Pour en savoir plus sur l’EBSD ou pour planifier une démonstration, contactez un spécialiste des applications d'Oxford Instruments ici.
Sources pertinentes
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