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掃描電鏡特殊類型樣品制備系列 04——磁性材料

 更新時(shí)間:2024-11-28 點(diǎn)擊量:249

磁性材料樣品在掃描電子顯微鏡(SEM)中的觀察可能會(huì)受到其自身磁性的影響,這種影響主要集中在儀器的正常運(yùn)行和成像質(zhì)量上。

磁性材料

物質(zhì)按照其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其在外磁場(chǎng)中的性狀可分為抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)。鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)為強(qiáng)磁性物質(zhì),抗磁性和順磁性物質(zhì)為弱磁性物質(zhì)。

磁性材料按照用途,主要可以分為永磁材料、軟磁材料和磁致伸縮、磁制冷材料等。

掃描電鏡在磁性材料中的應(yīng)用

稀土永磁  

  • 燒結(jié)磁體:速凝帶、粉末顆粒、磁體晶粒大小形狀以及境界相的分布

  • 熱壓磁體:快淬帶、磨粉顆粒、磁體晶粒及晶界相分布

  • 粘接磁體;造粒、磁體顆粒及粘接劑的分布

 

掃描電鏡測(cè)磁性材料

飛納電鏡下的燒結(jié) NdFeB

 

飛納臺(tái)式掃描電鏡下的燒結(jié) NdFeB 速凝帶

飛納電鏡下的燒結(jié) NdFeB 速凝帶

 

磁性樣品對(duì)掃描電鏡的影響

磁性材料產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)干擾電子束的聚焦,影響束斑形狀,引起圖像模糊變形,稱為象散變化。

掃描電鏡的物鏡和掃描線圈都是通過(guò)電磁場(chǎng)控制的,磁性樣品有磁場(chǎng)存在,會(huì)造成磁場(chǎng)疊加,疊加的磁場(chǎng)可能不均勻,使得物鏡磁場(chǎng)偏離軸心對(duì)稱,導(dǎo)致束斑變形,造成象散。疊加的磁場(chǎng)影響掃描線圈的交變磁場(chǎng),影響掃描區(qū)域的大小,造成放大倍數(shù)不準(zhǔn)。

 

解決方案

 

  • 象散矯正

所有掃描電鏡都會(huì)提供調(diào)整象散的功能。一般情況下,掃描電鏡可以存儲(chǔ)大多數(shù)樣品有效的標(biāo)準(zhǔn)值,但部分設(shè)備要求用戶每次都要調(diào)整象散。

該功能提供額外的電磁場(chǎng)用于矯正變形的電子束,當(dāng)束斑回歸圓形時(shí),可以產(chǎn)生最佳圖像。

更改象散時(shí),可能需要再次微調(diào)焦點(diǎn)。

  • 消磁

對(duì)于部分永磁材料,過(guò)強(qiáng)的剩磁不僅會(huì)影響成像,而且會(huì)對(duì)掃描電鏡的硬件產(chǎn)生干擾,甚至損壞。因此這類永磁材料的觀測(cè)一定要在其退磁態(tài)進(jìn)行,一般可以采用熱退磁方法,將磁體加熱到居里溫度以上 100 攝氏度,并保溫超過(guò)半個(gè)小時(shí)以上,使磁性消除



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