Webinar

Conventional scanning transmission electron microscopy (STEM) experiments are performed with a raster scan approach, where the electron beam is scanned in a regular rectangular pattern. This design minimizes the distance the probe needs to traverse along the fast scan direction, but it may not be the optimal approach for many samples and inherently introduces artifacts due to the asymmetry in fast and slow scan directions.

Extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) at inner shell level is a well-established technique for probing short range structure and chemical ordering and possibly extended to medium range order, as well as other application for coordination environment. Its counterpart extended energy-loss fine structure (EXELFS) in the transmission electron microscopy (TEM) is much left behind due to several technical difficulties, including optics and detection and scattering noises, despite its clear strength at spatial resolution.

Gatan社では長年、EELS製品のリーディングカンパニーとして様々な技術をつちかってきました。近年、様々な検出器を用いたEELS製品を提供して参りましたが、今回Monolithic APS型直接検出器であるK3を用いたEELSの特長について、検出器の特性の解説・比較と共にご紹介いたします。

昨今の材料の微細化や2次元材料への解析の高まりなどの中、低電子線ダメージ、高シグナルノイズ比、高空間分解能の測定が求められております。そのような中でGIF Continuum K3を用いる事により、電子線量をマネジメントされたドーズ効率の高い、ドリフトの影響を抑えられた測定を行う事が可能になります。

この度のWebinarでは、上記のテーマに焦点をあて、GIF Continuum K3を用いた低電子線照射での広エネルギー範囲・高エネルギー分解能EELS測定や、電子線量マネジメントを行った測定事例をご紹介いたします。

Metro直接検出電子カウンティングカメラにより、理想的な低線量電子回折と4D STEMをビームストップなしで実現致します。このウェビナーでは、電子カウンティングによってバックグラウンドノイズが抑制されダイナミックレンジが拡大する事で、ビームに非常に敏感な材料であっても高い忠実度で回折パターンが得られる仕組みをご紹介します。グラフェン、ゼオライト、MOF、COF等のサンプルから取得したパターンをご紹介します。また、 DigitalMicrograph^®により画像取得、処理、可視化が効率化され、高度なin-situ回折法と4D STEM法を容易に実現する方法も併せてご紹介します。

DigitalMicrograph® 3.6.2の新しいSurvey Mappingツールによる、動的in-situ 4D STEMデータのリアルタイム処理をご覧ください。ライブマップの生成、データサイズの削減、及び電子顕微鏡観察中の迅速かつ適切な意思決定の方法について学びます。また、DMスクリプトを使用した柔軟かつ強力なデータ処理もご紹介します。これにより、ユニークな分析や複雑な分析を効率化し、ストレージ領域を過剰に占有する事無く重要な変化を認識する事が可能になります。

STEMx OIMは、DigitalMicrographに追加された最新の4D STEM解析ツールです。こちらの機能を使うと、スクリプトによるコーディング無しに4D STEMデータから方位マップと相マップを自動生成可能です。

このウェビナーでは、STEMx OIMの指数付けと方位マッピングのワークフローを解説し、eaSI技術を活用した高度な実験（プレセッション電子回折やEELSまたはEDSと組み合わせたマルチモーダル4D STEMなど）のデモンストレーションを行います。

信頼性の高い電子エネルギー損失分光法(EELS)のスペクトルを取得することは長年のテーマであり、広いエネルギー範囲 (keV) 、高いエネルギー分解能(サブeV)、そして同時に広いダイナミックレンジ(数桁)が必要となることが大きな課題です。従来では、EELSはひとつの並列記録が可能なセンサーを用いて検出されていました。しかしながら、この一般的な検出器のダイナミックレンジは限られており、高いエネルギー分解能を得るためにはそのエネルギー範囲も非常に狭いものでした。これらは二つのスペクトルを高速で切り替えながら連続的に取得することで状況が改善されますが、その代償として試料に対する余分な電子線照射(結果として取得時間)が発生します。この考えをさらに拡張し、複数のスペクトルを取得することは論理的には次の有効な手段として考えつきますが、これは電子線照射に耐える試料の分析に対して、取得時間が問題とならない場合においてのみ有効です。このアイデアを突き詰めると、シリアル検出のEELS分光器の時代に逆戻りすることになり、素晴らしいスペクトルが取得出来たとしても多くの人が利用したいと思うようなシステムではなくなってしまいます。

マルチフレーム積算スペクトルイメージング(SI)法が提案され、STEMの像分解能とシグナルノイズ比(SNR)の双方を改善する手法として実証されました[1]。EELSによる測定において、シンチレータを備えたCMOSやCCD検出器は読み出しノイズの影響によって低電子線照射量、高速のマルチフレーム積算SI法には不向きです。一方、直接検出型の電子カウンティングカメラはほぼノイズの無い読み出しが可能であるため、低電子線照射条件下でのマルチフレーム積算EELS SIデータの取得に理想的です[2]。