扫描电镜磁性样品制备三大难题破解与伪影消除方案

admin 17 2025-04-05 11:47:08 编辑

​磁性材料样品在扫描电子显微镜(SEM)中的观察可能会受到其自身磁性的影响,这种影响主要集中在仪器的正常运行和成像质量上。磁性材料物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按照用途,主要可以分为永磁材料、软磁材料和磁致伸缩、磁制冷材料等。扫描电镜在磁性材料中的应用稀土永磁 

烧结磁体:速凝带、粉末颗粒、磁体晶粒大小形状以及境界相的分布热压磁体:快淬带、磨粉颗粒、磁体晶粒及晶界相分布粘接磁体;造粒、磁体颗粒及粘接剂的分布 

飞纳电镜下的烧结 NdFeB

飞纳电镜下的烧结 NdFeB 速凝带

磁性样品对扫描电镜的影响磁性材料产生的磁场会干扰电子束的聚焦,影响束斑形状,引起图像模糊变形,称为象散变化。扫描电镜的物镜和扫描线圈都是通过电磁场控制的,磁性样品有磁场存在,会造成磁场叠加,叠加的磁场可能不均匀,使得物镜磁场偏离轴心对称,导致束斑变形,造成象散。叠加的磁场影响扫描线圈的交变磁场,影响扫描区域的大小,造成放大倍数不准。解决方案

象散矫正

所有扫描电镜都会提供调整象散的功能。一般情况下,扫描电镜可以存储大多数样品有效的标准值,但部分设备要求用户每次都要调整象散。

该功能提供额外的电磁场用于矫正变形的电子束,当束斑回归圆形时,可以产生最佳图像。

更改象散时,可能需要再次微调焦点。

消磁

对于部分永磁材料,过强的剩磁不仅会影响成像,而且会对扫描电镜的硬件产生干扰,甚至损坏。因此这类永磁材料的观测一定要在其退磁态进行,一般可以采用热退磁方法,将磁体加热到居里温度以上 100 摄氏度,并保温超过半个小时以上,使磁性完全消除

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