扫描电镜不适合测磁性材料吗?——安徽大学林中清33载经验谈(

发布时间:2022-09-28 04:35:59 来源:欧宝娱乐平台网页版登录 作者:欧宝娱乐官网最新入口

  磁性材料之于电镜,如同云雾般的存在。许多电镜室谈磁色变,将所谓磁性材料拒之门外。扫描电镜不适合测磁性材料吗?本文将为您拨云见日、落水出石。

  【作者按】一直以来的观点都认为磁性材料不适合用电子显微镜来观察。理由似乎无可辩驳:电子显微镜的关键部件,磁透镜,会将磁性材料磁化并在透镜表面形成吸附。造成的影响是电镜性能大大的下降,若情况严重,会使得电镜无法形成图像。正是基于这一缘由,许多电镜室将磁性材料拒之门外,拒绝对这类样品进行检测。

  基于原子模型假说,对物质磁性来源的解释是:物质的磁性源自物质原子中电子和原子核的磁矩。原子核的磁矩很小可以忽略,故物质的磁性取决于“电子磁矩”。电子的磁矩源自电子运动,电子的轨道运动形成“轨道磁矩”,自旋运动形成“自旋磁矩”。在充满电子的壳层中,电子的在轨运动占满了所有可能方向,各种方向的磁矩相互抵消,因此总角动量为零。我们在考虑物质磁性时只需考虑那些未填满电子的壳层,称为“磁性电子壳层”。物质对外显现磁性的状态,也取决于这个磁性电子壳层的状况。

  当铁磁物质进入磁场,这些磁畴在磁场影响下趋向沿磁场方向的趋同排列,而热扰动影响下的杂乱排列趋势相对磁场对磁畴的影响要小很多,故该物质进入磁场后表现出的合磁矩比顺磁性物质要强大得多。当外加磁场达到一定值(饱和值),移除磁场影响后,常规的热扰动无法使得这些磁畴回归无序排列状态,合磁矩保持进入磁场的强度,物质对外继续保持被磁化的状态。该现象被称为“磁滞”现象。

  样品的合磁矩会随着物体体积的改变而发生变化,体积越小合磁矩越微弱。这是量变到质变的关系,因此对于外透镜和半内透镜模式设计的扫描电镜,可采用以下的方式对测试样品进行筛选,并选用与之相匹配的样品处理方式。

  顺磁性物质核外存在未成对电子,故具有一定的个体磁矩。热扰动的影响使得原子或分子间未成对电子排列杂乱,个体磁矩互相抵消,最终合磁矩为零,对外不表现磁性。当这类物质进入磁场,未成对电子受磁场的影响,克服热扰动的束缚而按磁场方向趋同排列,合磁矩不为零,将对外表现出磁性。由于合磁矩较弱,离开磁场后热扰动会使得这些未成对电子重归无序,磁性也随之消失。依据磁性的强弱,顺磁性物质可分为:弱顺磁、顺磁、超顺磁。

  铁磁性物质的原子核外存在多个方向一致的未成对电子,形成“磁畴”。磁畴的合磁矩要远强于单个未成对电子,因此在离开磁场后,常温下,热扰动无法使这些磁畴重归无序,对外表现出所谓“磁滞”现象。该现象最先出现在铁器上,故被称为“铁磁性”。500度以上的高温,热扰动会使得磁畴重归无序,磁滞现象随即消失,这就是所谓的“高温消磁”。

  作者简介:林中清,1987年入职安徽大学现代实验技术中心从事扫描电镜管理及测试工作。32年的电镜知识及操作经验的积累,渐渐凝结成其对扫描电镜全新的认识和理论,使其获得与众不同的完美测试结果和疑难样品应对方案,在同行中拥有很高的声望。2011年在利用PHOTOSHIOP 对扫描电镜图片进行伪彩处理方面的突破,其电镜显微摄影作品分别被《中国卫生影像》、《科学画报》、《中国国家地理》等杂志所收录、在全国性的显微摄影大赛中多次获奖。

  西安交通大学医学院第一附属医院570.00万元采购共聚焦显微镜,色谱检测器

  北京市丰台区蒲黄榆社区卫生服务中心117.60万元采购高压灭菌器,X射线项!我国粮食质量安全标准取得明显成效

首页
产品
新闻
联系