Field-emission microscopy
फील्ड-एमिशन माइक्रोस्कोपी (एफ. ई. एम.) एक विश्लेषणात्मक तकनीक है जिसका उपयोग सामग्री विज्ञान में सुई शीर्ष की सतहों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। एफ. ई. एम. का आविष्कार 1936 में इरविन विल्हेम मुलर द्वारा किया गया था, और यह पहले सतह-विश्लेषण उपकरणों में से एक था जो निकट-परमाणु संकल्प तक पहुंच सकता था। परिचय सूक्ष्मदर्शी तकनीकों का उपयोग शीर्ष शीर्ष की सतह की आवर्धित वास्तविक-अंतरिक्ष छवियां उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। आमतौर पर, सूक्ष्मदर्शी जानकारी सतह क्रिस्टलोग्राफी (यानी, सतह पर परमाणुओं को कैसे व्यवस्थित किया जाता है) और सतह आकृति विज्ञान (यानी, सतह बनाने वाली स्थलाकृतिक विशेषताओं के आकार और आकार) से संबंधित होती है। फील्ड-एमिशन माइक्रोस्कोपी (एफ. ई. एम.) का आविष्कार 1936 में इरविन मुलर द्वारा किया गया था। एफ. ई. एम. में, क्षेत्र इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन की घटना का उपयोग सतह पर विभिन्न क्रिस्टलोग्राफिक विमानों के कार्य कार्य में अंतर के आधार पर डिटेक्टर पर एक छवि प्राप्त करने के लिए किया गया था। सेटअप और कार्य सिद्धांत एक क्षेत्र-उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शी में एक धातु का नमूना होता है जो एक तेज नोक के आकार का होता है और एक अति उच्च निर्वात कक्ष के भीतर एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन संलग्न होती है। आमतौर पर, इस सूक्ष्मदर्शी में उपयोग की जाने वाली नोक त्रिज्या 100 एनएम के क्रम पर होती है, और यह एक उच्च पिघलने बिंदु वाली धातु से बना होता है, जैसे कि टंगस्टन। नमूना फ्लोरोसेंट स्क्रीन के सापेक्ष एक बड़ी नकारात्मक क्षमता (1-10 kV) पर रखा जाता है, जो 2-7 x 109 V/m के शीर्ष शीर्ष के पास एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है। यह विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों के क्षेत्र उत्सर्जन को संचालित करता है। क्षेत्र-उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन क्षेत्र रेखाओं के साथ यात्रा करते हैं और फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर उज्ज्वल और काले धब्बे पैदा करते हैं, जो गोलार्द्ध उत्सर्जक के क्रिस्टल विमानों के साथ एक-से-एक पत्राचार प्रदर्शित करते हैं। फॉलर-नॉर्डिम समीकरण के बाद उत्सर्जन धारा स्थानीय कार्य फलन के साथ दृढ़ता से भिन्न होती है। इसलिए, एफ. ई. एम. छवि उत्सर्जक सतह के अनुमानित कार्य कार्य मानचित्र को दर्शाती है। आम तौर पर, परमाणु रूप से खुरदरी सतहों में निकटता से पैक की गई सतहों की तुलना में कम कार्य कार्य होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप छवि में उज्ज्वल क्षेत्र होते हैं। संक्षेप में, स्क्रीन की तीव्रता में भिन्नता शीर्ष की सतह के कार्य कार्य मानचित्र के अनुरूप होती है। आवर्धन अनुपात द्वारा दिया जाता है, जहाँ शीर्ष शीर्ष त्रिज्या है, और टिप-स्क्रीन दूरी है। 105 के क्रम के रैखिक आवर्धन प्राप्त किए जाते हैं। एफ. ई. एम. तकनीक में लगभग 1-2 एन. एम. का स्थानिक संकल्प होता है। फिर भी, यदि 1 एनएम के आकार वाले कण को शीर्ष शीर्ष पर रखा जाता है, तो आवर्धन 20 के कारक से बढ़ सकता है, और स्थानिक संकल्प को लगभग 0.3 एनएम तक बढ़ाया जाता है। इस स्थिति को एकल-अणु इलेक्ट्रॉन उत्सर्जकों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, और एफ. ई. एम. का उपयोग करके एकल फुलरीन अणुओं में आणविक कक्षाओं का निरीक्षण करना संभव है। एफ. ई. एम. का उपयोग उन सामग्रियों द्वारा सीमित है जिन्हें एक तेज नोक के आकार में बनाया जा सकता है और उच्च स्थिरविद्युत क्षेत्रों को सहन कर सकते हैं। इन कारणों से, उच्च पिघलने वाले तापमान (जैसे, डब्ल्यू, एमओ, पीटी, आईआर) वाली अपवर्तक धातुएं एफईएम प्रयोगों के लिए पारंपरिक वस्तुएं हैं। इसके अलावा, एफ. ई. एम. का उपयोग अधिशोषण और सतह प्रसार प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए भी किया गया है, जिसमें अधिशोषण प्रक्रिया से जुड़े कार्य-कार्य परिवर्तन का उपयोग किया गया है। परमाणु जांच इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी क्षेत्र आयन सूक्ष्मदर्शी सतह विश्लेषण विधियों की सूची संदर्भ इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी तकनीक सूक्ष्मदर्शी वैज्ञानिक तकनीक