Колебания в одноатомных кристаллах. Колебания в двухатомных кристаллах. Колебания примесных дефектов в одноатомных и двухатомных кристаллах. Полевая эмиссионная (автоэмиссионная) микроскопия, страница 2

 

3) Рассчитала дисперсионную зависимость колебаний w_1,2(k) для двухатомного кристалла LiF (Таблица 2 Приложения). Зафиксировав силовую постоянную и  массу дефекта вольфрама  W, рассчитала частоту локальных колебаний w_лок =0,44×10¹² с^-1 и определила тип локального колебания как резонансные дефектные колебания для направления [100]. Из графика определила значения w₁=2,2×10¹² с^-1 , w₂=1,18×10¹² с^-1.

 

2)  Зафиксировав силовую постоянную и меняя массу дефекта (вольфрама W), построила зависимость локальной частоты от массы изотопической примеси в одноатомном кристалле Ni с ГЦК структурой.

Таблица с расчётами для построения графика:

зависимость локальной частоты от массы изотопической примеси в одноатомном кристалле Ni с ГЦК структурой, здесь w_max=2,943×10¹² с^-1

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 ПОЛУЧЕНИЕ ЭМИССИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ W-КРИСТАЛЛА В ПОЛЕВОМ ЭМИССИОННОМ МИКРОСКОПЕ

Цель работы: Получить эмиссионное изображение кристалла вольфрама и провести индексацию граней.

В ходе работы с помощью сфотографированного полевого электронного изображения кристалла вольфрама путём наложения на него стереографической проекции кристалла и сетки Вульфа идентифицировала грани кристалла (соответствующие тёмным областям на фотографии) и провела их индексацию: это плоскости [010], [121], [112], [001].

 

Решающее влияние на электронную эмиссию оказывает работа выхода электронов с различных участков кристалла. Кристаллографические грани с большей плотностью поверхностных атомов имеют большую работу выхода, этим объясняется то, что на изображении W- кристалла плоскость [112] выглядит тёмной. Соответственно, грань с меньшей плотностью поверхностных атомов имеет меньшую работу выхода и поэтому плоскость [111] выглядит светлой.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЕВОГО ЭМИССИОННОГО МИКРОСКОПА ДЛЯ ОЦЕНКИ ВАКУУМА В ПРИБОРЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Оценить степень вакуума в полевом эмиссионном микроскопе, используя явление полевой эмиссии.

Получив эмиссионное изображение, фиксируем напряжение и ток эмиссии, далее снимаем напряжение и даем выдержку по времени – 3 мин, после чего устанавливаем фиксированное напряжение и смотрим каков ток эмиссии.

U, кВ	I,мА
6,2	0,8
6,2	1,2

Если поверхность атомно-чистая, то ток будет такой же, как и в первом опыте, если произошла адсорбция, - ток изменится. Установив время, за которое изменился ток, по формуле (33) найдем давление в приборе.

Время полного покрытия   поверхности   газом    τ_покр.         (33). Отсюда p=5×10^-6/ τ_покр= 5×10^-6/180с=2,8×10^-8 Тор.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6 ПОЛЕВАЯ ЭМИССИОННАЯ (АВТОЭМИССИОННАЯ) МИКРОСКОПИЯ

Цель работы: Знакомство с устройством и принципом действия автоэмиссионного микроскопа. Оценка увеличения.

Для  острия радиуса r из металла с работой выхода j зависимость

                                                                       (11)

представляет прямую линию, т.к. логарифм силы тока, отнесенный к квадрату напряжения, линейно связан с обратным напряжением. Тогда

J= 10^{(A/V + 2lgV + B)}

Средняя работа выхода вольфрама φ=4,5 эВ и в приближении Дрихслера-Хенкеля радиус острия эмиттера вычисляется по формуле

                                               ,                                                                         (26)

где r в , φ в эВ, V - напряжение в вольтах, необходимое для получения тока 10 мкА (10^-5А). Таблица снятых экспериментально значений напряжения U и тока I для построения ВАХ.

U, кВ	I, мА
1,8	0,007
4,9	0,012
5,6	0,024
5,8	0,036
5,9	0,06
6,4	0,1
6,9	0,16
7,0	0,2
7,4	0,5
8,0	1,7

По графику нашли V= 4,9кВ при эмиссионном токе I= 0,01мА.