Elektronmikroskopi og diffraksjon

Emnet gis annet hvert år, neste undervisning er høsten 2025. Emnet dekker teori og bakgrunn for avanserte analyseteknikker i transmisjonselektronmikroskopi (TEM) og elektrondiffraksjon. Et introduksjonskurs er obligatorisk for studenter som ikke har noen erfaring i TEM, et slikt kurs blir gitt i begynnelsen av semesteret. Hovedtema for hoveddelen er:

i) Diffraksjonsteori, inkludert kinematisk teori, dynamisk teori, dispersjonsflater, mangestråleløsninger, og absorpsjonseffekter.

ii) Kontrastanalyse i mikroskopi med høyoppløsningsmikroskopi.

iii) Teori for HAADF / STEM (høyvinkel annulær mørkefelt / skanning TEM).

iv) Aberrasjoner i elektronoptikk.

v) Teori bak avansert spektroskopi og analyseteknikker som for eksempel EELS (elektron energitapanalyse).

vi) Deteksjon av elektroner, prinsipper og typer av detektorer.

Studentene skal lære og forstå den underliggende teorien i transmisjonselektronmikroskopi og elektrondiffraksjon.

Fra den første innledende delen av kurset skal studentene lære:

• Hvordan elektroner vekselvirker med materialer
• Hvor elektronstrålen styres og endres i en TEM
• Hvorfor elektrondiffraksjon er så viktig i TEM
• Hva slags kontrastmekanismer vi har i TEM
• Hvordan de ulike analytiske teknikkene fungerer og brukes i en TEM

Fra den andre, mer avanserte delen av kurset skal studentene lære:

• Hvordan utlede dynamisk teori for elektrondiffraksjon i perfekte krystaller
• Teorien bak høyoppløsningselektronmikroskopi
• Ulike typer aberrasjoner i TEM og hvordan de påvirker bildedannelse
• Kontrastmekanismer i høyvinkel annulær mørkefelt skanning TEM
• Hvordan et elektron energitap spekter er gjort og hva de forskjellige energitapene i et spektrum betyr.
• Hvordan elektroner detekteres og prinsipper for de forskjellige elektrondetektorer

Studentene skal holde foredrag for medstudenter og innholdet vil bli diskutert. Forelesningene gir en innføring i de ulike eksperimentelle teknikkene som er beskrevet under "faglig innhold". Når forelesninger og foredragsmaterialet er på engelsk, kan eksamen bli gitt på engelsk.