飛納電鏡在觀察磁性材料的應(yīng)用

常常有用戶詢問小編：飛納電鏡能否測試磁性材料？有那些注意事項(xiàng)？今天，我們將一一解答。

 

為什么有的用戶會有這樣的顧慮和擔(dān)憂？

 

掃描電子顯微鏡原理上是利用聚焦電子束在測試樣品上表面掃描，激發(fā)出各種物理信息。電子束需要利用電磁透鏡進(jìn)行細(xì)化和聚焦，若樣品本身具有明顯磁性會干擾電磁透鏡的正常工作，導(dǎo)致無法使樣品拍攝清楚；做能譜分析時，容易造成打偏等現(xiàn)象。同時，如果樣品沒有粘貼牢固，可能導(dǎo)致樣品被吸附在極靴上，導(dǎo)致電鏡故障。因此，有些用戶對飛納電鏡能否測試磁性樣品表示擔(dān)憂。

 

接下來我們聊一聊電鏡電磁透鏡的設(shè)計(jì)。距離樣品最近的一個電磁透鏡為物鏡，最容易受到樣品的影響，也最容易影響到樣品，因此物鏡的設(shè)計(jì)對磁性樣品觀察十分重要。

 

目前，常見物鏡設(shè)計(jì)有三種：外透鏡模式、內(nèi)透鏡模式、半內(nèi)透鏡模式。飛納電鏡的物鏡采用外透鏡模式，將物鏡產(chǎn)生的磁場盡可能與樣品隔離，將磁性樣品對電鏡的影響降到最低。如下圖所示，極靴將電磁透鏡產(chǎn)生的磁場包住，不讓其泄露到樣品區(qū)。正如等效磁場所示，樣品在等效磁場外。

 

外透鏡模式示意圖

 

內(nèi)透鏡模式、半內(nèi)透鏡模式的設(shè)計(jì)都會使樣品暴露在等效磁場內(nèi)，因此需要額外的消磁設(shè)備對樣品進(jìn)行消磁處理，或增大樣品的工作距離，使樣品盡可能遠(yuǎn)離等效磁場，但這樣操作會使樣品測試清晰度下降。

 

雖然飛納電鏡采用了外透鏡模式，但測試磁性樣品時還是需要小心謹(jǐn)慎：

 

首先，樣品必須粘貼牢固，并利用壓縮氣體吹掃，保證無松散顆粒脫落掉入電鏡真空腔內(nèi)，或污染電鏡。

 

其次，測試磁性樣品時，會產(chǎn)生像散，需要操作人員消像散操作。這是因?yàn)楫?dāng)電子透過物鏡，將要抵達(dá)樣品表面時會受到樣品磁場的影響，導(dǎo)致電子束發(fā)生變形，引起像散現(xiàn)象。

 

最后，對于部分磁性較強(qiáng)的永磁材料，可以采用熱退磁的方法，提高其成像效果。將磁體加熱到居里溫度以上 100 攝氏度，并保溫超過半小時，可以有效使其磁性消除。

 

下面讓我們欣賞一些磁性材料的電鏡圖片

 

釹鐵硼速凝片

 

燒結(jié)釹鐵硼磁體

 

釤鈷磁體金相

 

釤鈷磁體斷口