1、4.1.1 4.1.1 什么是菊池花樣？什么是菊池花樣？ 在電子衍射花樣中，除了在電子衍射花樣中，除了正常的斑點之外，還經常正常的斑點之外，還經常出現出現明、暗成對平行的衍射襯度條明、暗成對平行的衍射襯度條紋紋，首次由，首次由KikuchiKikuchi描述，因之描述，因之稱為菊池線或菊池花樣。稱為菊池線或菊池花樣。 第 4 章 菊池衍射圖的分析及應用4.1 基本概念 同一晶帶的菊池線對的中線同一晶帶的菊池線對的中線交于一點，構成一對稱中心，該交于一點，構成一對稱中心，該對稱中心就是晶帶軸與熒光屏或對稱中心就是晶帶軸與熒光屏或底片的交點，稱之為底片的交點，稱之為菊池極菊池極。4.1.2 4.1

2、.2 出現菊池線的條件出現菊池線的條件1)1) 樣品晶體比較完整樣品晶體比較完整2)2) 樣品內部缺陷密度較低樣品內部缺陷密度較低3)3) 在入射束方向上的厚度比較合適：在入射束方向上的厚度比較合適：1/21/2t tc cttt 1 1,I(,I( 2 2)I()I( 1 1) )；(b)(b)晶面晶面(hkl(hkl) )對對非彈性散射電子的衍射非彈性散射電子的衍射; (c) ; (c) 菊池衍射引起的背景強度變化；菊池衍射引起的背景強度變化；(d)(d)菊池線菊池線對的產生及其衍射幾何對的產生及其衍射幾何P P方向背景強度為：方向背景強度為：I(I(2 2) + I) + IP P- I

3、- IQ QQ Q方向背景強度為：方向背景強度為：I(I(1 1) + I) + IQ Q- I- IP P 1 1 I IQ Q則則P P方向的凈變化方向的凈變化 I IP P- I- IQ Q 0 0Q Q方向的凈變化方向的凈變化 I IQ Q- I- IP P 000時，菊池線對分時，菊池線對分布于中心斑點的同一布于中心斑點的同一側；側；d)d) S S+g+g0 0即即 hu + kv + lw 0 因為，菊池線指數標定不存在因為，菊池線指數標定不存在1801800 0不唯一性，不唯一性， 一菊池極所代表的晶帶一菊池極所代表的晶帶軸軸Z Z與非此晶帶的晶面外側面的倒易與非此晶帶的晶面外

4、側面的倒易矢量矢量g g之間為銳角，見圖之間為銳角，見圖 。判斷的附加條件判斷的附加條件例例1. 1. 圖為圖為 -Fe-Fe的三菊池電子衍射圖，已知的三菊池電子衍射圖，已知L L =25.7mmA=25.7mmA， - -FeFe的晶格常數，的晶格常數，a=3.5698Aa=3.5698A，試標定該菊池衍射圖。，試標定該菊池衍射圖。2121)1) 測得測得R R1 1=20.4mm=20.4mm, R R2 2=31.4mm=31.4mm, R R3 3=32.2mm=32.2mm, 1212=49.5=49.50 0, , 1313=71.5=71.50 0, , 2323=59.0=59

5、.00 0。2) 利用利用Rd = L 計算對應的面間距：計算對應的面間距：d1 1=1.26A, d2 2=0.818A, d3 3=0.798A，相對應的晶面族為，相對應的晶面族為220，331，420。2123. 先選定先選定(h1k1l1)線對外側菊池線的指數為線對外側菊池線的指數為(202)； 則由則由 12=49.50確定確定(h2k2l2)可以是可以是(133)、 (133)、 (331)、 (331)； 根據根據 13=71.50的要求，的要求， (h3k3l3)可以是可以是(240)、 (240)、 (042)、 (042)；如果取如果取(h2k2l2) 為為(133) ，要

6、滿足，要滿足 23=59.00， (h3k3l3) 只能為只能為(240) 。2123) 計算菊池極的晶帶軸指數：計算菊池極的晶帶軸指數：uvw A=323, uvwB=212, uvwC=635. 4) 驗證驗證2124.3 菊池衍射圖的應用 菊池線具有一些重要的幾何特征性，對晶體取向非常敏感，菊池線具有一些重要的幾何特征性，對晶體取向非常敏感，因此，在電子顯微圖象分析中具有重要的用途。因此，在電子顯微圖象分析中具有重要的用途。 精確測定晶體取向精確測定晶體取向 偏離參量偏離參量s s的測定的測定 利用菊池線進行傾轉操作利用菊池線進行傾轉操作 測定共存相間的取向關系測定共存相間的取向關系 電

7、子束波長的校正電子束波長的校正測量原理測量原理4.3.1 4.3.1 精確測定晶體取向（測量精度可達精確測定晶體取向（測量精度可達0.010.010 0） 晶體取向是指與入射電子束反向平行的晶向。三菊池極法晶體取向是指與入射電子束反向平行的晶向。三菊池極法是常用的方法，尤其適用于晶體膜面法向測定。是常用的方法，尤其適用于晶體膜面法向測定。 圖圖(a)(a)是三菊池線的分布，兩兩相交構成的三個菊池極是三菊池線的分布，兩兩相交構成的三個菊池極A A、B B、C C，Z Zi i（i=1,2,3i=1,2,3）是菊池極的晶帶軸，）是菊池極的晶帶軸，OO是衍射圖中心；是衍射圖中心；圖圖(b)(b)是空間分布情況，晶體取向是空間分布情況，晶體取向OOOO，uvwuvw 在在OOOO方向取單位矢量方向取單位矢量B B，與，與Z Zi i之間的夾角為之間的夾角為 i i )3 , 2 , 1(cosiZBZiii321321awavauBawavauZiiiiZ1Z3Z2B 333231232221131211AAAAAAAAAG4.3.2 4.3.2 測定偏離參量測定偏離參量s s4.3.3 4.3.3 菊池圖的應用菊池圖的應用 與標準