Analysis of the strain information from nanodiffraction data

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Nano-Elektronenbeugung vereint die Aspekte hoher räumlicher Auflösung, hoher Genauigkeit und hoher Präzision, wodurch sie zu einer der leistungsstärksten Methoden zur Dehnungsbestimmung in dünnen kristallinen und amorphen Proben zählt. Der genaue Einfluss dreidimensionaler Dehnungsfelder in den Proben, die meist bedingt durch komplexe Dehnungszustände oder durch Effekte der Oberflächenrelaxationen vorherrschen, ist bis heute ungeklärt. Das Ziel dieser Studie ist die Analyse der Mittelung des Bragg-Winkels, um den Einfluss solcher Dehnungsfelder auf die gemessene Dehnung genauer bestimmen zu können. Um diese Analyse durchzuführen, wurde eine Kombination aus Finite-Elemente-Simulationen und Beugungssimulationen gewählt. Die Proben wurden unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode modelliert und verformt. Anschließend wurden die Atompositionen in das Finite-Elemente-Netz interpoliert und eine Elektronenbeugungssimulation durchgeführt. Die erhaltenen Beugungsbilder wurden unter Verwendung der square-root-magnitude-weighted-phase-correlation-Methode ausgewertet. Die resultierenden Dehnungen wurden mit den tatsächlichen Dehnungen der Proben verglichen, die den Finite-Elemente-Modellen entnommen wurden. Die Simulationen zeigten, dass die gemessenen Dehnungen sehr gut mit der mittleren Dehnung entlang der optischen Achse des Transmissions-elektronenmikroskops übereinstimmen. Es konnte eine starke Abhängigkeit der gemessenen Dehnung von der Winkelabweichung zwischen der Zonenachse und der optischen Achse festgestellt werden. Beim Vorliegen höherer absoluter Dehnungen sowie Dehnungsgradienten führte die Beugungssimulation zu stark verzerrten Bildern. Die Auswertung dieser verzerrten Beugungsbilder unter Verwendung der square-root-magnitude-weighted-phase-correlation-Methode ergab trotzdem gute Ergebnisse für die gemessenen Dehnungen. Das zeigt die große Stabilität dieser Technik.

Details

Titel in ÜbersetzungAnalyse der Dehnungsdaten aus Nanobeugungsverfahren
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2021