Webinar

In this webinar, we presented new tools for in-situ EELS spectrum imaging and in-situ 4D STEM. In addition to a simple interface for continuous acquisition with live drift correction, Gatan has developed a suite of tools for processing and visualizing these multi-dimensional datasets. While faster detectors make a continuous acquisition of analytical data feasible, these tools for the management of the resulting data make such experiments practical.

Lithium-Ionen-Batterien (Li) werden aufgrund ihrer herausragenden Energiedichte und geringen Masse für eine Vielzahl von Energiespeicheranwendungen eingesetzt. Es besteht weiterhin großes Potential zur Verbesserung der Kapazität und der Effizienz dieser Energiematerialien durch die Optimierung der verwendeten Komponenten und Materialien. Insbesondere durch den Mangel an geeigneten Charakterisierungstechniken auf der Mikro- und Nanoebene, sind die Abbaumechanismen und Strukturentwicklungen noch nicht ausreichend erforscht.

結晶性材料中の正確な原子配列の決定は、構造と物性間の関係を理解する上で重要です。そして新たな材料の合成方法に利用することも出来ます。これまでの数十年間、サブミクロン/ナノメートルサイズの結晶の構造決定に三次元電子線回折(3DED)が用いられてきました。この手法は連続傾斜電子線回折法 (Continuous Rotational Electron Diffraction; CRED) やマイクロED (Microcrystal Electron Diffraction, MicroED) とも呼ばれます。この手法を用いることで、酸化物やゼオライト、MOF、タンパク質、薬物などの正しい構造がこれまでに報告されています。3DEDで使用する連続データ取得モードによって、より高速のデータ取得が可能となり、電子線照射に敏感な様々な材料に対しても有効な手法となっています。

本ウェビナーでは、北京大Xiaoge Wang博士によりこの興味深い手法の概要をご紹介頂き、3DEDデータの取得方法といくつかの基本的な3DEDのデータ解析手法についてデモンストレーションを行います。

Gatan社製の最新の電子カウンティングカメラであるMetroは、低電子線照射量条件と低、中加速電圧 (60～200 kV) において優れた結果を得ることが出来ます。本ウェビナーでは、ゼオライトやMOFの観察結果と共に二次元材料から得られた回折図形と4D STEMデータをご紹介します。また、2k × 2kピクセルの解像度において最高41フレーム毎秒で動画データの取得が可能なカメラのその場観察のための性能を示します。さらに、多くの材料に対してダメージを与えることなく観察することが可能な低電子線照射量において、Metroカメラで取得した2k×2kピクセルの電子カウンティング処理を行った像は、シンチレータを備えたOneViewカメラで取得した4k×4kピクセルの画像よりも優れた結果が得られることを示します。最後に、DigitalMicrographソフトウェアが提供する性能と柔軟性を犠牲にすることなく、使いやすさを追求したカメラのユーザーインターフェイスをご紹介します。

講演者
Ben K. Miller, Ph.D.
Applications Specialist – In-Situ, Gatan

Developing methods for electron-transparent specimens without inducing artifacts has become significantly important for the high-resolution characterization of battery materials. During this webinar, we introduced our recent approach (cryogenic-lift-out) to generate lamellae with cryogenic ion microscopy and talked about the effects of xenon ion beam on lithium metal batteries through the usage of cryogenic (S)TEM. We also showed the capability of the Metro direct detection counting camera to pull out the diffraction information that helps to identify the ion beam effect.

Lithium (Li)-ion batteries have been adopted for a wide range of energy storage applications due to their outstanding energy density and low mass compared to other technologies. However, there remains considerable scope for energy capacity and efficiency improvements by optimizing devices and materials used in their construction. In particular, microstructural and compositional analysis has proven challenging at the micro- and nano-scales with structure evolution and degradation mechanisms due to lack of understooding at these length scales.

Learn how large-format, high-speed cameras can transform a transmission electron microscope (TEM) into a high-throughput, data-generating machine.

This recording is from a workshop featuring advanced capabilities and techniques in the realm of imaging and diffraction hosted by Gatan and the Analytical Instrumentation Facility (AIF) at NC State University.