ED(電子線回折）のスポットの解釈

質問

（多孔質材料の）構造同定のために、TEM像＆ED像(corresponding ED pattern)を測定したときの結果に対する記述です。

The ED pattern showed the angle of diagonal lines connecting the [110] spots was close to 90°

これは、どう解釈すればよいのでしょうか？
教えてください。

ちなみに、この記述に対する論文中の図を説明すると、
TEM像とED像がセットで掲載されています。
そして、ED像は、
中心に大きい明点
_
右上に1 1 0
_ _
右下に1 1 0
_
左下に1 1 0

左上に1 1 0

と記された明点があります。

あと、この質問をする上で
教えてgooの過去になされた質問を見ていたところ
No.284603の質問の回答で
『
昔から電子顕微鏡で得られた原子像をスキャナーで読み込み、それにFFTをかけると電子線回折と同じスポットパターンが得られる
』

という記述があったのですが、一般的に
TEMと一緒に掲載されている電子線回折パターンは
TEM像をスキャナーで読み込んで、FFTをかけたもの
なのでしょうか？

回答No.1

getty_2 · ベストアンサー

回答がつかないようなので。。。

質問文にある英文は、
「電子回折パターンから[110]方向の回折点を結ぶ対角線同士の角度は90度に近いことがわかる。」
といったところでしょう。

文章から察するに、ミラー指数についてあまり勉強されていないのではないかと思いますが、回折の解析をする上では必要不可欠なものなので、しっかりと勉強しましょう。ミラー指数の説明自体は各種教科書に譲るとして（図なしで説明するのはかなりむずかしい）、必要な部分だけ説明しましょう。

まず、中心の明点は、透過電子線による感光で解析には用いません。強いて言うなら座標系の原点です。それ以外の明点は、ミラー指数に対応する面がブラッグの反射条件を満たしたときに起こる回折点です。従って、原点から各明点までの距離から面間隔が、子午線or赤道との角度から、単位結晶格子の基準面となすミラー指数に対応する面の角度がそれぞれ計算できます。

今の場合、[110]方向と[1- 10]方向（それぞれ単位結晶格子のab面の対角線に相当する方向）がほぼ垂直に交わっていることから、この試料の結晶格子のab面は、ひし形であると推察できます。

『 昔から電子顕微鏡で得られた原子像をスキャナーで読み込み、それにFFTをかけると電子線回折と同じスポットパターンが得られる 』 は、間違っては居ませんが、そんな面倒なことをする人はほとんどいないでしょう。
ＴＥＭでえられる像には2種類あります。
一つ目は、回折像で、物体の中で散乱や回折した電子をそのまま像として焼き付けたものです。こちらは、光散乱やＸ線回折と同じものだと考えてください。
二つ目は、いわゆる実像で、物体の中で散乱や回折した電子を電磁力の力をかりて再び収束させ結像するものです。こちらは、光学顕微鏡や望遠鏡のようなものだと考えてください。
この二つの像は、試料直後に置かれている電磁石の入切で簡単に切り替えることが出来ます。つまり、ＴＥＭを用いた場合、今、まさに見ているものの全体像を実像として捉えられ、また、内部構図を回折パターンを分析することで捕らえられるという利点があります。他の線源を用いた場合、試料の集合体の平均しか見ることが出来ないのが、ＴＥＭを用いることで、そのものずばりの解析ができるということです。散乱や回折がフーリエ変換だというのはいいですよね？　ＴＥＭの実像をフーリエ変換したものはその見ている領域からの散乱や回折とほぼ同一の物が得られるのは、当然のことですよね。

お礼

すごくよくわかりました。どれもなんとなく
知っていたのですが、全然知識になってなかったみたいです。