場離子顯微鏡檢查法英文解釋翻譯、場離子顯微鏡檢查法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 field ion microscopy(FIM)

分詞翻譯：

場離子顯微鏡的英語翻譯：

【電】 field-ion microscope; ion microscope

檢查法的英語翻譯：

【經】 checking method

專業解析

場離子顯微鏡檢查法（Field Ion Microscopy, FIM）是一種基于量子隧穿效應和場緻電離原理的高分辨率表面分析技術。其核心原理是通過在極低溫（約20-80K）條件下，對金屬針尖施加高強度正電場（10 V/m量級），使表面吸附的惰性氣體原子（如氦、氖）發生電離，産生的離子沿電場線軌迹投射到熒光屏上，形成原子級分辨的樣品表面圖像。

該技術包含三個關鍵環節：

樣品制備：需将金屬材料加工成曲率半徑約100納米的針尖狀，以保證電場集中。
成像環境：要求超高真空（<10^-8 Torr）配合液氦冷卻系統，抑制熱振動幹擾。
圖像解析：通過氦離子撞擊熒光屏産生的亮點分布，可重構樣品表面的原子排列結構。據《表面科學進展》期刊記載，此技術能實現0.2-0.3納米的橫向分辨率。

場離子顯微鏡在材料科學領域的典型應用包括：

金屬晶體缺陷分析（如位錯、晶界）
表面吸附過程動态觀測
納米結構原子重構驗證

美國國家标準與技術研究院（NIST）的評估報告指出，該技術因需苛刻的實驗條件，現已部分被掃描隧道顯微鏡取代，但仍作為原子尺度表征的基準方法存在。其成像理論可通過以下公式表述： $$ W = int_{0}^{r_0} F(r) , dr = phi - E_k $$ 其中$W$為電離功函數，$F(r)$為位置相關電場強度，$phi$為材料功函數，$E_k$為離子動能。

網絡擴展解釋

場離子顯微鏡檢查法（Field Ion Microscopy, FIM）是一種高分辨率的表面分析技術，可直接觀察材料表層的原子排列和缺陷，并實現單原子級别的成分分析。以下是其核心要點：

1.定義與發展

由E.W. Müller于20世紀50年代發明，最初基于場發射顯微鏡（FEM）改進而來，後與飛行時間質譜結合形成原子探針場離子顯微鏡（APFIM），進一步擴展了元素分析功能。

2.工作原理

樣品制備：将材料制成針尖狀（曲率半徑約100納米），通過電化學腐蝕處理，并冷卻至液氮或液氦溫度以穩定原子熱振動。
成像過程：在超高真空（約10⁻⁸ Pa）中通入氦、氖等成像氣體。施加高電壓（3–30 kV）後，氣體原子在針尖強電場下發生極化、電離，離子沿電場線撞擊熒光屏形成原子級分辨圖像。
信號增強：通過微通道闆放大離子信號，最終在熒光屏上顯示與表面原子一一對應的亮斑。

3.技術特點

原子級分辨率：可直接顯示材料表面單個原子的位置及排列。
成分分析：結合原子探針技術（如3DAP），可逐層剝離原子并鑒定元素種類，生成三維元素分布圖。

4.應用領域

材料科學：研究納米析出相、團簇結構及元素偏聚現象。
表面科學：分析表面重構、吸附行為和缺陷。
納米技術：用于納米材料原子尺度形貌與結構的表征。

5.局限性

需制備超細針尖樣品，可能破壞原始結構。
僅適用于導電或半導體材料，且操作條件苛刻（低溫、高真空）。

如需進一步了解技術細節或案例，可參考、2、4、9等來源的完整内容。