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Fischione 离子减薄制样技术应用分享（一）金属类TEM样品制备

来源：时间：2024-01-30 14:29:53 浏览：3329次

简介

对于TEM样品的制备有很多种方法，对于金属样品最常用的是电解双喷方法进行制备，但是对于很多无法使用电解双喷减薄的TEM样品，往往采用离子减薄的方法进行样品的制备。下图是离子束减薄进行工作的示意图，两只离子枪分别从样品的上下两面进行减薄，同时样品在轴向进行旋转，使用离子减薄进行样品的制备，需要对样品进行预先机械减薄至50um以下，然后在使用高加速电压（8keV）高角度进行离子束减薄，直至样品穿透，然后在使用低电压（100eV）低角度进行样品进一步的精修，使得去除样品在初步减薄时产生的非晶层以及损伤。

离子束进行TEM样品离子减薄示意图

美国Fischione公司生产的TEM Mill 1051是全新设计的全自动离子减薄系统，具有样品透光自动感应功能，可以在样品穿透时进行自动监控：且能量范围在100eV-10keV范围连续可调：同时高性能的电磁聚焦型离子枪，可以快速进行样品的减薄，并且后期使用无需耗材。

案例介绍

下面我们来介绍一下近期由Fischione的TEM Mill进行离子束减薄金属TEM样品制备的案例：

第一个例子是麻省理工学院材料科学与工程系的Mansoo Park教授课题组对烧结的纳米结构W-Cr合金的烧结进行了研究。调节不同的烧结参数，用来设计纳米晶合金，从而为从粉末输入加工成任意形状的各种纳米结构块体材料打开了大门。

W-15 at%Cr合金的烧结前和烧结后微观结构

第二个例子是日本物质材料研究机构（NIMS）的平德海教授课题组在《Scientific reports》发表的“超低碳铁合金板条马氏体亚结构的板条形成机制和孪晶”的相关研究，借助于最近发现的亚稳ω-Fe相, 重新理解碳钢的淬火硬化行为及碳原子在各种相变过程中如何发挥作用. 钢中马氏体组织的形成与ω-Fe相的内在关系.探讨新时代的钢铁基础理论。

第三个例子是美国俄亥俄州立大学的AlanA. Luo教授课题组发表在《Scientific reports》的“A new magnesium sheet alloy with high tensile properties and roomtemperature formability”

ZAXME11100合金在480°C固溶处理（T4）1h后的显微组织表征：(a)BF-STEM图像；(b)BF-TEM图像，小图为沿Al8Mn5析出相的[113]轴的选取电子衍射

ZAXME11100合金210°C时效处理1小时（T6）后的显微组织表征:(a)明场STEM像;(b)原子分辨率HAADF-STEM图像

第四个例子是美国阿肯色大学的Shui-Qing Yu教授课题组发表在《Scientific reports》的“Investigation of GeSn Strain Relaxation and Spontaneous Composition Gradient for Low Defect and High-Sn Alloy Growth”。对低缺陷的高Sn合金的应变弛豫和自发成分梯度进行了研究。