Convergent beam electron diffraction
কনভারজেন্ট বিম ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণ (সিবিইডি) একটি ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণ কৌশল যেখানে ইলেকট্রনের একটি কনভারজেন্ট বা ডাইভারজেন্ট বিম (শঙ্কুযুক্ত ইলেক্ট্রন বিম) উপকরণ অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা হয়। ইতিহাস সিবিইডি প্রথম 1939 সালে কোসেল এবং মোলেনস্টেড দ্বারা চালু করা হয়েছিল। 1970-এর দশকে ফিল্ড ইমিশন গান (এফ. ই. জি), স্ক্যানিং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (এস. টি. ই. এম), এনার্জি ফিল্টারিং ডিভাইস ইত্যাদির বিকাশ ছোট প্রোব ব্যাস এবং বৃহত্তর কনভারজেন্স কোণকে সম্ভব করে তুলেছিল এবং এই সমস্ত কিছুই সি. বি. ই. ডি-কে আরও জনপ্রিয় করে তুলেছিল। সত্তরের দশকে, গুডম্যান এবং লেহম্পফুহ এবং বক্সটন দ্বারা পয়েন্ট গ্রুপ এবং স্পেস গ্রুপ প্রতিসাম্য নির্ধারণের জন্য সিবিইডি ব্যবহার করা হয়েছিল এবং 1985 সালে শুরু করে, সিবিইডি তানাকা এবং অন্যান্যরা ব্যবহার করেছিলেন। স্ফটিকের গঠন অধ্যয়নের জন্য। সি. বি. ই. ডি ব্যবহার করে, নিম্নলিখিত তথ্যগুলি পাওয়া যেতে পারেঃ স্ফটিক জালের পরামিতি, নমুনা পুরুত্বের স্ট্রেন বিতরণ ত্রুটি যেমন স্ট্যাকিং ফল্ট, ডিসলোকেশন, শস্যের সীমানা, ত্রিমাত্রিক বিকৃতি, জাল স্থানচ্যুতি স্ফটিক প্রতিসাম্য তথ্য-সি. বি. ই. ডি ডিস্কগুলিতে প্রদর্শিত প্রতিসাম্যগুলি দেখে, পয়েন্ট গ্রুপ এবং স্পেস গ্রুপ নির্ধারণ করা হয়। প্যারামিটার সিবিইডি ডিস্কের অবস্থানগুলি ব্র্যাগ শিখরগুলির অবস্থানের মতোই এবং প্রায় এই সম্পর্ক দ্বারা দেওয়া হয়ঃ স্ফটিকের সমতলগুলির মধ্যে দূরত্ব কোথায়, এটি ব্র্যাগ কোণ, এটি একটি পূর্ণসংখ্যা এবং এটি প্রোবিং ইলেকট্রনগুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য। বিম কনভারজেন্স আধা-কোণ-সি 2 অ্যাপারচার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। প্রোবিং বিম কনভারজেন্স আধা-কোণ, মিলিরাডিয়ান ক্রমের, যা 0.1 থেকে 1 ডিগ্রি পর্যন্ত হয়। ছোট কনভারজেন্স আধা-কোণের জন্য, সিবিইডি ডিস্কগুলি একে অপরের সাথে ওভারল্যাপ করে না, যেখানে বৃহত্তর আধা-কনভারজেন্স কোণের জন্য, ডিস্কগুলি ওভারল্যাপ করে। একটি সিবিইডি ডিস্কের ব্যাস বিম কনভারজেন্স আধা-কোণ দ্বারা দেওয়া হয়ঃ ডিফোকাসঃ প্রোবিং বিমের ক্রসওভার এবং নমুনার অবস্থানের মধ্যে দূরত্বকে ডিফোকাস দূরত্ব বলা হয়। নমুনাটি অক্ষ বরাবর সরানো যেতে পারে। একটি ডিফোকাস দূরত্বে, সরাসরি স্থান এবং পারস্পরিক স্থান তথ্য উভয়ই সিবিইডি প্যাটার্নে দৃশ্যমান। সম্পর্কিত কৌশল (সি) প্রচলিত (সি) টিইএম-সিবিইডিঃ সিটিইএম-সিবিইডিতে সমগ্র ব্রিলউইন জোনে তীব্রতার বন্টন পেতে বিভিন্ন আকৃতির কনডেন্সার অ্যাপারচার ব্যবহার করা হয়। লার্জ অ্যাঙ্গেল (এলএ) সিবিইডিঃ (এলএ) সিবিইডি একটি বড় আপতিত কোণের সাথে সঞ্চালিত হয়, যা 1 থেকে 10 ডিগ্রি পর্যন্ত হয়। এল. এ. সি. বি. ই. ডি ব্র্যাগ কোণ দ্বারা নির্ধারিত ডিস্কের চেয়ে বড় ব্যাসের নন-ওভারল্যাপিং ডিস্ক পাওয়া সম্ভব করে তোলে। ল্যাকবেডের মাধ্যমে আমি একটি ডিটেক্টরে একবারে একটি নির্বাচিত সিবিইডি ডিস্ক পেতে পারি। ল্যাকবেড 2-এ, মধ্যবর্তী লেন্সের ফোকাসিং অবস্থার সামান্য পরিবর্তন সহ, উজ্জ্বল ক্ষেত্রের নিদর্শন এবং অন্ধকার ক্ষেত্রের নিদর্শনগুলি ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিনে একে অপরকে ওভারল্যাপ না করে একযোগে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। এল. এ. সি. বি. ই. ডি-এর একটি অসুবিধা হল যে এর জন্য একটি বড়, সমতল নমুনা প্রয়োজন। 4ডি-স্টেমঃ 4ডি-স্টেম-এ একটি কনভার্জেন্ট প্রোবিং বিম একটি 2ডি অ্যারেতে একটি নমুনার উপর রাস্টার-স্ক্যান করা হয় এবং অ্যারের প্রতিটি অবস্থানে, একটি 2ডি বিচ্ছুরণ প্যাটার্ন প্রাপ্ত হয়, এইভাবে একটি 4ডি ডেটা সেট তৈরি হয়। অধিগ্রহণের পরে, বিভিন্ন পর্যায়ের কৌশল যেমন পিটিচোগ্রাফি ব্যবহার করে, কেউ সংক্রমণ ফাংশন এবং প্ররোচিত ফেজ শিফট পুনরুদ্ধার করতে পারে। কিছু অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, 4ডি-স্টেমকে স্টেম-সিবিইডি বলা হয়। বিম রকিং (বি. আর.)-সি. বি. ই. ডিঃ এই কৌশলের সাহায্যে, নমুনার উপরে রাখা একটি রকিং কয়েল দিয়ে আপতিত বিমকে দোলানোর মাধ্যমে, একটি ভার্চ্যুয়াল কনভারজেন্ট বিম তৈরি করা হয়। নমুনার উপর বিমের ব্যাস কয়েক মাইক্রোমিটার হওয়ায়, এই পদ্ধতিটি সিবিইডি-কে এমন উপকরণগুলির জন্য সম্ভব করেছে যা শক্তিশালী অভিসারী বিমের প্রতি সংবেদনশীল। উপরন্তু, আলোকিত নমুনা এলাকার বড় আকার এবং মরীচিটির কম ঘনত্বের স্রোত নমুনা দূষণকে তুচ্ছ করে তোলে। বিআর-ল্যাকডঃ এই কৌশলে, নমুনার উপরে রকিং কয়েল ছাড়াও, প্রজেক্টর লেন্সের নীচে একটি রকিং কয়েল স্থাপন করা হয়, যা স্টেম ডিটেক্টরে পছন্দের মরীচি আনতে ব্যবহৃত হয়। প্রতিবার আপতিত রশ্মিটি কাঁপানো হলে, দ্বিতীয় কুণ্ডলীটি একই সাথে চালিত হয় যাতে রশ্মিটি সর্বদা স্টেম ডিটেক্টরের উপর পড়ে। সিগন্যাল প্রসেসিং এবং বিআর-সিবিইডিঃ বিআর-সিবিইডিতে বৈসাদৃশ্য বাড়ানোর জন্য, একটি ব্যান্ড-পাস ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে যা সিবিইডি প্যাটার্নে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডকে ফিল্টার করে। এই দুটি কৌশলের সংমিশ্রণ নিদর্শনগুলিতে প্রদর্শিত প্রতিসাম্যকে আরও স্পষ্ট করে তোলে। সি. বি-এল. ই. ই. ডি (লো এনার্জি ইলেক্ট্রন ডিফ্রাকশন): একটি কনভার্জেন্ট প্রোব ব্যবহার করে একক শক্তিতে রকিং বক্ররেখা বিশ্লেষণ করা হয়। এই পদ্ধতির সুবিধাগুলি হলঃ সি. বি. এল. ই. ই. ডি ডিস্কগুলিতে এল. ই. ই. ডি বিচ্ছুরণ স্পটগুলির ম্যাপিং, বিচ্ছুরণ নিদর্শনগুলি নমুনার একটি স্থানীয় অঞ্চল থেকে উদ্ভূত হয় যা স্থানীয় কাঠামোগত তথ্য নিষ্কাশন, পৃষ্ঠ থেকে ম্যাপিং, ছোট পারমাণবিক স্থানচ্যুতির সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি ইত্যাদি সক্ষম করে। পাইকোগ্রাফি হল নির্গমন ইলেকট্রন তরঙ্গের পর্যায় পুনরুদ্ধারের একটি কৌশল। একটি পুনরাবৃত্তিমূলক পর্যায় পুনরুদ্ধার অ্যালগরিদম প্রয়োগ করে পুনর্গঠন করা হয় যা পর্যায় এবং প্রশস্ততা উভয় তথ্য সহ একটি বাস্তব-স্থান চিত্র প্রদান করে। ইলেক্ট্রন পিটিচোগ্রাফি ব্যবহার করে, 2018 সালে, 0.39 Å এর পারমাণবিক রেজোলিউশন সহ এম. ও. এস 2-এর চিত্রগুলি জিয়াং এট আল দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছিল। যা সর্বোচ্চ রেজোলিউশনের মাইক্রোস্কোপের জন্য নতুন বিশ্ব রেকর্ড স্থাপন করেছে। মাইক্রোডাইফ্রাকশন, ন্যানোডিফ্রাকশনঃ সাহিত্যে, একটি অভিসারী রশ্মি দিয়ে অর্জিত ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণ নিদর্শনগুলিকে বোঝাতে বেশ কয়েকটি শব্দ ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের শব্দগুলি হল সিবিইডি, মাইক্রোডিফ্রাকশন, ন্যানোডিফ্রাকশন ইত্যাদি। যখন সিবিইডি কৌশলটি খুব ছোট অঞ্চল থেকে জাল কাঠামো এবং আন্তঃপ্ল্যানার ব্যবধানের মতো প্রচলিত বিচ্ছুরণ তথ্য অর্জনের জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন মাইক্রোডাইফ্রাকশন শব্দটি ব্যবহার করা হয়। অন্যদিকে, ন্যানোডিফ্রাকশন শব্দটি ব্যবহার করা হয় যখন খুব ছোট প্রোব (<1 এনএম বা ব্যাসের কম) ব্যবহার করা হয়। সি. বি. ই. ডি-র সুবিধা ও অসুবিধাগুলি যেহেতু সমান্তরাল রশ্মির তুলনায় অনুসন্ধানকারী অভিসারী রশ্মির ব্যাস ছোট, তাই সি. বি. ই. ডি প্যাটার্নের বেশিরভাগ তথ্য খুব ছোট অঞ্চল থেকে পাওয়া যায়, যা অন্যান্য পদ্ধতিতে পৌঁছানো যায় না। উদাহরণস্বরূপ, সিলেক্টেড এরিয়া ইলেক্ট্রন ডিফ্রাকশনে (এসএইডি), যেখানে একটি সমান্তরাল মরীচি আলোকসজ্জা ব্যবহার করা হয়, সেখানে 100 কেভি-তে 0.5 মাইক্রোমিটার সবচেয়ে ছোট এলাকা নির্বাচন করা যেতে পারে, যেখানে সিবিইডিতে 100 এনএম-এর চেয়ে ছোট এলাকায় যাওয়া সম্ভব। এছাড়াও, একটি সিবিইডি প্যাটার্ন থেকে প্রাপ্ত তথ্যের পরিমাণ একটি এসএইডি প্যাটার্নের চেয়ে বেশি। যাইহোক, সিবিইডি-র অসুবিধাও রয়েছে। কেন্দ্রীভূত তদন্ত দূষণ সৃষ্টি করতে পারে, যা স্থানীয় চাপ সৃষ্টি করতে পারে। কিন্তু এটি অতীতে একটি সমস্যা ছিল, এবং এখন, উচ্চ ভ্যাকুয়াম অবস্থার সাথে, কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘন্টার মধ্যে নমুনার একটি পরিষ্কার অঞ্চল অনুসন্ধান করতে সক্ষম হওয়া উচিত। আরেকটি অসুবিধা হল যে অভিসারী রশ্মি নমুনার নির্বাচিত অঞ্চলটিকে গরম বা ক্ষতি করতে পারে। 1939 সাল থেকে সিবিইডি মূলত ঘন পদার্থ অধ্যয়নের জন্য ব্যবহৃত হয়ে আসছে। 2ডি স্ফটিকের উপর সিবিইডি সম্প্রতি, সিবিইডি গ্রাফিন এবং অন্যান্য 2ডি মনোলেয়ার স্ফটিক এবং ভ্যান ডার ওয়ালস কাঠামো অধ্যয়নের জন্য প্রয়োগ করা হয়েছিল। 2ডি স্ফটিকের জন্য, সিবিইডি নিদর্শনগুলির বিশ্লেষণ সরলীকৃত করা হয়েছে, কারণ একটি সিবিইডি ডিস্কে তীব্রতার বন্টন সরাসরি স্ফটিকের পারমাণবিক বিন্যাসের সাথে সম্পর্কিত। একটি ন্যানোমিটার রেজোলিউশনে বিকৃতিগুলি পুনরুদ্ধার করা হয়েছে, একটি দ্বিস্তরীয় স্ফটিকের আন্তঃস্তর দূরত্ব পুনর্গঠন করা হয়েছে, এবং আরও অনেক কিছু, সিবিইডি ব্যবহার করে। রেফারেন্স পরিমাপ ঘনীভূত পদার্থবিজ্ঞানে পরীক্ষাগার কৌশল স্ফটিকবিদ্যা বিচ্ছুরণ