$Electron Backscatter Diffraction in Materials Science$

Electron Backscatter Diffraction in Materials Science pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Schwartz, Adam J. (EDT)/ Kumar, Mukul (EDT)/ Field, David P. (EDT)

出品人:

页数:428

译者:

出版时间:2009-08-12

价格:USD 169.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387881355

丛书系列:

图书标签:

背散射电子衍射
材料学
Electron Backscatter Diffraction
EBSD
Materials Science
Crystallography
Microscopy
Materials Characterization
Diffraction
Microstructure
Texture Analysis
Materials Analysis

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具体描述

Electron backscatter diffraction is a very powerful and relatively new materials characterization technique aimed at the determination of crystallographic texture, grain boundary character distributions, lattice strain, phase identification, and much more. The purpose of this book is to provide the fundamental basis for electron backscatter diffraction in materials science, the current state of both hardware and software, and illustrative examples of the applications of electron backscatter diffraction to a wide-range of materials including undeformed and deformed metals and alloys, ceramics, and superconductors. The text has been substantially revised from the first edition, and the authors have kept the format as close as possible to the first edition text. The new developments covered in this book include a more comprehensive coverage of the fundamentals not covered in the first edition or other books in the field, the advances in hardware and software since the first edition was published, and current examples of application of electron backscatter diffraction to solve challenging problems in materials science and condensed-matter physics.

深入理解晶体结构与形貌的精密测量：聚焦高分辨率透射电子显微镜技术（HRTEM）与材料表征本书旨在为材料科学、物理学、化学工程以及相关领域的研究人员、工程师和高阶学生提供一本全面且深入的指南，专注于利用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）进行先进的材料表征。本书完全避开了对“Electron Backscatter Diffraction in Materials Science”（电子背散射衍射在材料科学中的应用）这一特定主题的讨论，而是将视角聚焦于HRTEM在揭示纳米尺度结构、晶界、缺陷以及材料本征性质方面的独特能力。我们探讨的重点是图像获取、处理以及如何从HRTEM图像中准确提取定量和定性信息，这些信息对于理解材料的性能至关重要。第一部分：HRTEM基础理论与仪器原理本部分奠定了读者对HRTEM技术理解所需的坚实理论基础。第一章：电子显微镜的物理基础本章首先回顾了电子束与物质相互作用的基本物理过程，包括弹性散射、非弹性散射、布拉格衍射等。详细阐述了电子波函数在晶体周期势场中的行为，为理解衍射图样和图像形成机制做铺垫。重点讨论了晶体中电子的德布罗意波长与加速电压的关系，以及如何精确控制电子束的单色性和准平行性。第二章：透射电子显微镜的关键组件与操作深入剖析了现代HRTEM仪器的核心部件，包括电子枪（如场致发射枪FEG）、聚光镜系统、物镜、中间镜和投影镜。着重讲解了高斯型和低像差型物镜的不同特性，以及如何通过精密控制电磁透镜的电流来实现高空间分辨率。详细介绍了真空系统的要求、样品制备对成像质量的决定性影响，以及如何优化电子束的准直度和会聚角以获得最佳成像条件。第三章：像差理论与图像对比度机制这是理解HRTEM图像质量的关键。本章详细讨论了球差、色差和慧差等几何和色度像差，以及它们如何限制了最终的空间分辨率。着重介绍球差校正器的原理和工作方式，以及如何通过校正器将分辨率推向原子尺度以下。随后，深入探讨了图像形成理论，特别是薄晶体衍射（TBDC）理论、焦点深度对图像的影响，以及如何区分晶格衬度（Phase Contrast）和质量-厚度衬度（Amplitude Contrast）。特别强调了在不同离焦量下（如Scherzer最佳离焦）如何准确识别原子列。第二部分：原子尺度成像与定量分析本部分侧重于将理论应用于实际操作，指导读者如何获取高质量的HRTEM图像并从中提取有价值的定量数据。第四章：晶体定向与像斑的获取讲解如何通过倾转台将样品精确倾斜至特定的晶带轴（Zone Axis）进行成像或衍射分析。详细描述了选定晶带轴对图像对比度和信息可解释性的影响。本章内容涵盖了如何获取清晰的选区电子衍射（SAED）图样，并解释了如何通过衍射斑的对称性和相对位置来快速确定晶体结构类型和晶带轴方向。第五章：高分辨率图像的采集与优化提供了从选择样品到最终成像的实践指导。涵盖了样品制备方法，如机械抛光、离子束抛光（Broad Ion Beam FIB）和双面精密切割技术，强调了制备过程中对材料引入伪影的最小化。在成像环节，重点讲解了图像采集参数的选择，如曝光时间、帧平均技术以降低噪声，以及在低剂量条件下进行成像以保护对电子束敏感的材料（如聚合物或生物样品）。第六章：图像处理与原子尺度的精确测量本章是HRTEM分析的核心。详细介绍了数字图像处理技术，包括傅里叶变换（FFT）和逆傅里叶变换（IFFT）在图像去噪和对比度增强中的应用。重点阐述了晶格常数的精确测量方法，如傅里叶空间中的测量（衍射斑间距）和空间域中的直接测量，并讨论了系统误差的校正。此外，还介绍了如何使用图像模拟软件（如STEM/TEM模拟包）来匹配实验图像，从而确定晶体结构模型和原子位移。第三部分：先进材料的HRTEM应用案例本部分通过具体的材料体系，展示了HRTEM在解决复杂材料科学问题中的不可替代性。第七章：界面与异质结的微观结构分析专注于研究不同材料在接触界面处的结构演变。详细分析了外延界面、扩散界面和反应界面的原子排列、晶格失配（Misfit Strain）和界面缺陷的成像。探讨了如何利用HRTEM来精确测量界面厚度、确定界面能以及识别界面处的原子重构（Reconstruction）。案例研究涵盖了半导体异质结和金属/氧化物界面。第八章：纳米晶粒、孪晶与晶界结构解析深入研究了小尺寸效应。探讨了纳米晶粒内部的晶格畸变、位错的类型（如边缘位错、螺型位错）以及它们如何影响材料的力学性能。重点介绍了晶界结构分析，包括高角度晶界（HAGBs）和低角度晶界（LAGBs）的结构模型，以及如何通过HRTEM识别晶界处的非晶层或特定结构单元。孪晶界作为一种特殊的晶界，其形成机制和对材料强度的影响也得到了深入探讨。第九章：缺陷工程与新型相的识别本章探讨了如何利用HRTEM来识别和表征材料中的点缺陷和线缺陷（位错）的精确位置和几何结构。针对新型功能材料（如高熵合金、钙钛矿材料），详细说明了如何利用HRTEM和配套的能量分散X射线谱（EDS）或电子能量损失谱（EELS）进行元素分布和价态分析，以确认新相的形成及其原子结构。结论与展望最后，本书总结了HRTEM在当前材料研究中的核心地位，并展望了未来高阶透射电镜技术的发展方向，如超高分辨STEM、原位（In-Situ）TEM实验技术以及机器学习在图像分析中的潜在应用。全书结构严谨，理论阐述清晰，配有大量的示意图和高分辨率实验图像（非电子背散射衍射图像），是材料科学家掌握原子尺度结构表征技术的权威参考书。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

朴素的不能再朴素了，可能工科的书，无法与文学哲学相比，硬邦邦的，毫无语言的美感。不过，其主旨EBSD的实验理念阐述清楚了，可能也就达到本书的目的了。也不能强求其他繁文缛节。 6.7.2012 此次专程从UTS（University of Technology, Sydney）将这本书真真的拿到桌面...

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用户评价

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为数不多的一本系统介绍EBSD的书

评分☆☆☆☆☆

为数不多的一本系统介绍EBSD的书

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The book is for an introduction of EBSD, but the content is not very academic. There are lots of real examples, but the fundamental things are not fully covered.

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The book is for an introduction of EBSD, but the content is not very academic. There are lots of real examples, but the fundamental things are not fully covered.