علم البلورات الإلكتروني

📅 آخر تحديث: ٥ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٥ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

تعد تقنية علم البلورات الإلكترونية مجموعة فرعية من الطرق المستخدمة في حيود الإلكترونات والتي تركز على التحديد التفصيلي لمواضع الذرات في المواد الصلبة باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ (TEM). ويمكن أن تتضمن هذه التقنية استخدام صور المجهر الإلكتروني النافذ عالية الدقة ، وأنماط حيود الإلكترونات بما في ذلك حيود الإلكترونات ذات الحزمة المتقاربة أو مجموعات منها. وقد نجحت هذه التقنية في تحديد بعض الهياكل السائبة، وكذلك الهياكل السطحية. [1] [2] وهناك طريقتان مرتبطتان هما حيود الإلكترونات منخفضة الطاقة التي حلت بنية العديد من الأسطح، وحيود الإلكترونات عالية الطاقة الانعكاسية التي تستخدم لمراقبة الأسطح غالبًا أثناء النمو.

يعود تاريخ هذه التقنية إلى فترة ما بعد اكتشاف حيود الإلكترون في عامي 1927 و1928، وقد استُخدمت في العديد من الأعمال المبكرة. ومع ذلك، لم تُستخدم تقنية علم البلورات الإلكتروني الكمي لسنوات عديدة، بل تم بدلاً من ذلك دمج معلومات الحيود نوعيًا مع نتائج التصوير. وقد أرست مجموعة من التطورات التي حدثت في الخمسينيات من القرن العشرين الأساس لمزيد من العمل الكمي، بدءًا من الأساليب الدقيقة لإجراء الحسابات الأمامية إلى أساليب عكس خرائط البنية الذرية. ومع تحسن قدرات التصوير في المجاهر الإلكترونية، أصبح من الشائع الآن الحصول على البيانات البلورية من خلال الجمع بين الصور ومعلومات حيود الإلكترون، أو في بعض الحالات من خلال جمع بيانات حيود الإلكترون ثلاثية الأبعاد من خلال عدد من الأساليب المختلفة.

تاريخ

النهج العام يعود إلى عمل لويس دي بروجلي في عام 1924 في أطروحته للدكتوراه أبحاث حول نظرية الكم [3] حيث قدم مفهوم الإلكترونات كموجات مادية . تم تأكيد طبيعة الموجة تجريبياً لحزم الإلكترونات في عمل مجموعتين، الأولى تجربة دافيسون-جيرمر ، [4] [5] [6] [7] والأخرى بواسطة جورج باجيت طومسون وألكسندر ريد. [8] أجرى ألكسندر ريد، الذي كان طالب دراسات عليا لدى طومسون، التجارب الأولى، [9] لكنه توفي بعد فترة وجيزة في حادث دراجة نارية. [10] تبع هذه التجارب بسرعة أول نموذج حيود غير نسبي للإلكترونات بواسطة هانز بيث [11] بناءً على معادلة شرودنجر، [12] وهي قريبة جدًا من كيفية وصف حيود الإلكترون الآن. ومن الجدير بالذكر أن كلينتون ديفيسون وليستر جيرمر لاحظا [6] [7] أن نتائجهما لا يمكن تفسيرها باستخدام نهج قانون براج لأن المواضع كانت مختلفة بشكل منهجي؛ وقد أسفر نهج هانز بيث [11] الذي يشمل التشتت المتعدد والانكسار بسبب الجهد المتوسط ​​عن نتائج أكثر دقة. وسرعان ما حدثت تطورات متعددة، على سبيل المثال ملاحظات سيشي كيكوتشي للخطوط التي يمكن استخدامها للفهرسة البلورية بسبب التشتت المرن وغير المرن المشترك، [13] حيود الإلكترون الغازي الذي طوره هيرمان مارك وريموند ويل، [14] [15] حيود السوائل بواسطة لويس ماكسويل، [16] والمجاهر الإلكترونية الأولى التي طورها ماكس نول وإرنست روسكا . [17] [18]

على الرغم من النجاحات المبكرة مثل تحديد مواضع ذرات الهيدروجين في بلورات كلوريد الأمونيوم بواسطة WE Laschkarew وID Usykin في عام 1933، [19] وحمض البوريك بواسطة John M. Cowley في عام 1953 [20] وحمض الأورثوبوريك بواسطة William Houlder Zachariasen في عام 1954، [21] فقد كانت حيود الإلكترون لسنوات عديدة تقنية نوعية تستخدم للتحقق من العينات داخل المجاهر الإلكترونية. يشرح جون إم كاولي في ورقة بحثية عام 1968: [22]

وهكذا تأسس الاعتقاد، الذي أصبح في بعض الحالات بمثابة مبدأ أساسي، واستمر حتى يومنا هذا، بأنه من المستحيل تفسير شدة أنماط حيود الإلكترونات للحصول على معلومات هيكلية.

لقد تغير هذا ببطء. كانت إحدى الخطوات الرئيسية هي تطوير حيود الإلكترونات ذات الحزمة المتقاربة ( CBED) في عام 1936 بواسطة والتر كوسيل وجوتفريد مولينستيدت ، [23] وقد تم توسيع هذا النهج بواسطة بيتر جودمان وجونتر ليمبفول، [24] ثم بشكل أساسي بواسطة مجموعات جون ستيدز [25] [26] [27] وميتشيوشي تاناكا [28] [29] الذين أظهروا كيفية استخدام أنماط حيود الإلكترونات ذات الحزمة المتقاربة لتحديد المجموعات النقطية والمجموعات الفراغية . وقد تم دمج هذا مع طرق أخرى للمجهر الإلكتروني النافذ ، حيث كان كل من البنية الدقيقة المحلية والبنية الذرية ذات أهمية.

كانت المجموعة الرئيسية الثانية من العمل هي تلك التي قامت بها مجموعة بوريس فاينشتاين التي أظهرت حل بنية العديد من المواد المختلفة مثل الطين والميكا باستخدام أنماط حيود المسحوق، وهو النجاح المنسوب إلى كون العينات رقيقة نسبيًا. [30] (منذ ظهور حيود الإلكترون التقدمي [31] أصبح من الواضح أن المتوسط ​​​​على العديد من اتجاهات وسمك حزمة الإلكترون المختلفة يقلل بشكل كبير من تأثيرات الحيود الديناميكي، [32] [33] لذلك ربما كان مهمًا أيضًا.)

كان تطوير تحليل بلوري أكثر اكتمالاً لبيانات الكثافة بطيئًا. كانت إحدى الخطوات الرئيسية هي التوضيح الذي قدمه دوغلاس إل. دورسيت وهربرت أ. هاوبتمان في عام 1976 بأنه يمكن استخدام الطرق المباشرة التقليدية لبلورات الأشعة السينية . [34] وكان آخرها التوضيح الذي قدمه كونيو تاكاناياجي في عام 1986 بأن دالة باترسون يمكن أن تكون قوية في الحل الأولي لسطح السيليكون (111) 7x7 المعاد بناؤه بواسطة كونيو تاكاناياجي باستخدام حيود الإلكترونات في الفراغ العالي للغاية . [35] [36] كانت التحليلات الأكثر اكتمالاً هي التوضيح بأنه يمكن استخدام طرق الانعكاس الكلاسيكية للأسطح في عام 1997 بواسطة دورسيت ولورانس د. ماركس ، وفي عام 1998 العمل الذي قام به جون جونيس الذي جمع بين حيود الإلكترون ثلاثي الأبعاد مع حيود الإلكترون التقدمي والطرق المباشرة لحل بين المعادن، باستخدام التحسينات الديناميكية أيضًا. [37]

في نفس الوقت الذي تم فيه تأسيس طرق عكس بيانات الحيود باستخدام الإلكترونات، أصبحت دقة المجاهر الإلكترونية جيدة بما يكفي لدمج الصور مع معلومات الحيود. في البداية كانت الدقة ضعيفة، وفي عام 1956 نشر جيمس مينتر أول صور مجهر إلكتروني تُظهر البنية الشبكية للمادة بدقة 1.2 نانومتر. [38] في عام 1968، استخدم آرون كلوج وديفيد ديروزير المجهر الإلكتروني لتصور بنية ذيل البكتيريا T4، وهو فيروس شائع، وهي خطوة أساسية في استخدام الإلكترونات لتحديد البنية الجزيئية الكبيرة. [39] نُشر أول مطابقة كمية للصور على المستوى الذري والمحاكاة الديناميكية في عام 1972 بواسطة JG Allpress وEA Hewat وAF Moodie وJV Sanders. [40] في أوائل الثمانينيات، أصبحت دقة المجاهر الإلكترونية كافية الآن لحل البنية الذرية للمواد، على سبيل المثال باستخدام جهاز 600 كيلو فولت بقيادة فيرنون كوسليت، [41] لذلك أصبحت مجموعات المجهر الإلكتروني النافذ عالي الدقة والحيود قياسية في العديد من مجالات العلوم. [42] يتم وصف معظم الأبحاث المنشورة باستخدام هذه الأساليب بالمجهر الإلكتروني، دون إضافة مصطلح علم البلورات الإلكتروني.

مقارنة مع علم البلورات بالأشعة السينية

يمكن أن يكمل علم البلورات بالأشعة السينية لدراسات البلورات الصغيرة جدًا (<0.1 ميكرومتر)، سواء كانت غير عضوية أو عضوية أو بروتينات ، مثل بروتينات الغشاء ، التي لا يمكنها بسهولة تكوين البلورات الكبيرة ثلاثية الأبعاد المطلوبة لهذه العملية. عادةً ما يتم تحديد هياكل البروتين إما من بلورات ثنائية الأبعاد (صفائح أو حلزونات )، أو متعددات السطوح مثل الأغشية الفيروسية ، أو بروتينات فردية متفرقة. يمكن استخدام الإلكترونات في هذه المواقف، بينما لا يمكن للأشعة السينية ذلك، لأن الإلكترونات تتفاعل مع الذرات بشكل أقوى من الأشعة السينية. وبالتالي، ستنتقل الأشعة السينية عبر بلورة رقيقة ثنائية الأبعاد دون حيود كبير، بينما يمكن استخدام الإلكترونات لتكوين صورة. وعلى العكس من ذلك، فإن التفاعل القوي بين الإلكترونات والبروتونات يجعل البلورات السميكة (على سبيل المثال، ثلاثية الأبعاد> 1 ميكرومتر) غير منفذة للإلكترونات، والتي تخترق مسافات قصيرة فقط.

أحد الصعوبات الرئيسية في علم البلورات بالأشعة السينية هو تحديد الأطوار في نمط الانعراج . نظرًا لتعقيد عدسات الأشعة السينية ، فمن الصعب تكوين صورة للبلورة التي يتم حيودها، وبالتالي تضيع معلومات الطور. لحسن الحظ، يمكن للمجاهر الإلكترونية تحليل البنية الذرية في الفضاء الحقيقي ويمكن تحديد معلومات طور عامل البنية البلورية تجريبياً من تحويل فورييه للصورة. يشبه تحويل فورييه لصورة بدقة ذرية نمط الانعراج، ولكنه مختلف عنه - مع وجود بقع شبكية متبادلة تعكس تناسق وتباعد البلورة. [43] كان آرون كلوج أول من أدرك أنه يمكن قراءة معلومات الطور مباشرة من تحويل فورييه لصورة مجهرية إلكترونية تم مسحها ضوئيًا في جهاز كمبيوتر، بالفعل في عام 1968. لهذا، ودراساته حول هياكل الفيروسات ونقل الحمض النووي الريبي، حصل كلوج على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1982.

أضرار الإشعاع

تعد الأضرار الناجمة عن الإشعاع مشكلة شائعة في علم البلورات بالأشعة السينية وعلم البلورات الإلكتروني ، حيث تتلف الجزيئات العضوية والبروتينات بشكل خاص أثناء تصويرها، مما يحد من الدقة التي يمكن الحصول عليها. وهذا أمر مزعج بشكل خاص في إعداد علم البلورات الإلكتروني، حيث يركز هذا الضرر الإشعاعي على عدد أقل بكثير من الذرات. إحدى التقنيات المستخدمة للحد من الضرر الإشعاعي هي التصوير بالتبريد الإلكتروني ، حيث تخضع العينات للتثبيت بالتبريد ويتم التصوير عند درجات حرارة النيتروجين السائل أو حتى الهيليوم السائل . وبسبب هذه المشكلة، كان علم البلورات بالأشعة السينية أكثر نجاحًا في تحديد بنية البروتينات المعرضة بشكل خاص للتلف الإشعاعي. تم التحقيق في الضرر الإشعاعي مؤخرًا باستخدام MicroED [44] [45] من بلورات ثلاثية الأبعاد رقيقة في حالة مائية متجمدة.

هياكل البروتين التي تم تحديدها بواسطة علم البلورات الإلكتروني

كان أول هيكل بروتيني بلوري إلكتروني يحقق الدقة الذرية هو البكتريورودوبسين ، والذي حدده ريتشارد هندرسون وزملاؤه في مختبر مجلس البحوث الطبية لعلم الأحياء الجزيئي في عام 1990. [46] ومع ذلك، في عام 1975، حدد أونوين وهندرسون أول هيكل بروتين غشائي بدقة متوسطة (7 أنجستروم)، حيث أظهروا لأول مرة الهيكل الداخلي لبروتين غشائي، مع وجود حلزونات ألفا عمودية على مستوى الغشاء. ومنذ ذلك الحين، تم تحديد العديد من الهياكل الأخرى عالية الدقة بواسطة علم البلورات الإلكتروني، بما في ذلك مجمع حصاد الضوء ، [47] ومستقبل الأستيل كولين النيكوتيني ، [48] والسوط البكتيري . [49] هيكل البروتين الأعلى دقة الذي تم حله بواسطة علم البلورات الإلكتروني للبلورات ثنائية الأبعاد هو هيكل قناة الماء أكوابورين -0. [50] في عام 2012، قام جان بيتر أبراهامز وزملاؤه بتوسيع علم بلورات الإلكترون إلى بلورات نانوية بروتينية ثلاثية الأبعاد [51] عن طريق حيود الإلكترون الدوراني (RED). [52]

صورة مجهرية إلكترونية لأكسيد التنتالوم غير العضوي، مع تحويل فورييه الخاص به، مُدرجة. لاحظ كيف يتغير المظهر من المنطقة الرفيعة العلوية إلى المنطقة السفلية الأكثر سمكًا. تبلغ مساحة الخلية الوحدوية لهذا المركب حوالي 15 × 25 أنجستروم. وهي مُحددة في وسط الشكل، داخل النتيجة الناتجة عن معالجة الصور، حيث تم أخذ التناظر في الاعتبار. تُظهر النقاط السوداء بوضوح جميع ذرات التنتالوم. يمتد الانعراج إلى 6 مراتب على طول اتجاه 15 أنجستروم و10 مراتب في الاتجاه العمودي. وبالتالي فإن دقة صورة المجهر الإلكتروني هي 2.5 أنجستروم (15/6 أو 25/10). يحتوي تحويل فورييه المحسوب هذا على كل من السعات (كما هو موضح) والأطوار (غير المعروضة).
نمط حيود الإلكترون لنفس بلورة أكسيد التنتالوم غير العضوي الموضح أعلاه. لاحظ أن هناك العديد من بقع الحيود هنا أكثر من تلك الموجودة في مخطط الحيود المحسوب من صورة المجهر الإلكتروني أعلاه. يمتد الحيود إلى 12 مرتبة على طول اتجاه 15 Å و20 مرتبة في الاتجاه العمودي. وبالتالي فإن دقة نمط الحيود الإلكتروني هي 1.25 Å (15/12 أو 25/20). لا تحتوي أنماط الحيود الإلكتروني على معلومات الطور، ولكن يمكن استخدام الاختلافات الواضحة بين شدة بقع الحيود في تحديد بنية البلورة.

التطبيق على المواد غير العضوية

أجريت الدراسات البلورية الإلكترونية على البلورات غير العضوية باستخدام صور المجهر الإلكتروني عالي الدقة (HREM) لأول مرة بواسطة آرون كلوج في عام 1978 [53] ومن قبل سفين هوفمولر وزملائه في عام 1984. [54] تم استخدام صور HREM لأنها تسمح بتحديد (بواسطة برنامج كمبيوتر) فقط المناطق الرفيعة جدًا القريبة من حافة البلورة لتحليل البنية (انظر أيضًا معالجة الصور البلورية ). وهذا أمر بالغ الأهمية لأنه في الأجزاء الأكثر سمكًا من البلورة، لم تعد دالة الموجة الخارجة (التي تحمل المعلومات حول شدة وموضع أعمدة الذرات المتوقعة) مرتبطة خطيًا بالبنية البلورية المتوقعة. علاوة على ذلك، لا تغير صور HREM مظهرها مع زيادة سمك البلورة فحسب، بل إنها أيضًا حساسة للغاية للإعداد المختار لـ Δf للتشتت في عدسة الهدف (انظر صور HREM لـ GaN على سبيل المثال). للتعامل مع هذا التعقيد، تم تطوير أساليب تعتمد على خوارزمية كاولي -مودي متعددة الشرائح [55] [56] ونظرية التصوير غير الخطية [57] لمحاكاة الصور؛ ولم يصبح هذا ممكنًا إلا [58] بمجرد تطوير طريقة تحويل فورييه السريع. [59]

بالإضافة إلى صور المجهر الإلكتروني، من الممكن أيضًا استخدام أنماط حيود الإلكترون (ED) لتحديد بنية البلورة. [60] [61] يجب توخي أقصى درجات العناية لتسجيل أنماط حيود الإلكترون هذه من أرق المناطق من أجل الحفاظ على معظم فروق الكثافة المتعلقة بالبنية بين الانعكاسات (ظروف حيود شبه حركية). تمامًا كما هو الحال مع أنماط حيود الأشعة السينية، تُفقد مراحل عامل البنية البلورية المهمة في أنماط حيود الإلكترون ويجب الكشف عنها بطرق بلورية خاصة مثل الطرق المباشرة أو أقصى احتمال أو (مؤخرًا) بطريقة قلب الشحنة. من ناحية أخرى، غالبًا ما يكون لأنماط حيود الإلكترون للبلورات غير العضوية دقة عالية (= مسافات بين المستويات مع مؤشرات ميلر عالية ) أقل بكثير من 1 أنجستروم. وهذا يضاهي دقة النقطة لأفضل المجاهر الإلكترونية. في ظل ظروف مواتية، من الممكن استخدام أنماط حيود الإلكترون من اتجاه واحد لتحديد بنية البلورة الكاملة. [62] يمكن استخدام نهج هجين بدلاً من ذلك يستخدم صور HRTEM للحل وكثافات من ED لتحسين البنية البلورية. [63] [64]

تم تحقيق تقدم حديث في تحليل البنية بواسطة ED من خلال تقديم تقنية Vincent-Midgley [65] لتسجيل أنماط حيود الإلكترون. [66] عادةً ما تكون الكثافات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة أقرب كثيرًا إلى الكثافات الحركية، [67] [68] بحيث يمكن تحديد حتى الهياكل التي تكون خارج النطاق عند معالجة بيانات حيود الإلكترون التقليدية (المنطقة المحددة). [69] [70]

يمكن التحقق من جودة الهياكل البلورية التي تم تحديدها من خلال علم البلورات الإلكتروني باستخدام حسابات المبادئ الأولى ضمن نظرية الكثافة الوظيفية (DFT). وقد تم استخدام هذا النهج للمساعدة في حل الهياكل السطحية [71] وللتحقق من صحة العديد من الهياكل الغنية بالمعادن والتي لا يمكن الوصول إليها إلا من خلال HRTEM وED، على التوالي. [72] [73]

في الآونة الأخيرة، تم تحديد بنيتين معقدتين للغاية للزيوليت عن طريق علم البلورات الإلكتروني جنبًا إلى جنب مع حيود المسحوق بالأشعة السينية. [74] [75] هذه أكثر تعقيدًا من أكثر هياكل الزيوليت تعقيدًا التي تم تحديدها عن طريق علم البلورات بالأشعة السينية.

مراجع

  1. ^ تاكاياناغي، ك.؛ تانيشيرو، ي.؛ تاكاهاشي، م.؛ تاكاهاشي، س. (1985-05-01). "التحليل البنيوي لـ Si(111)-7×7 بواسطة حيود الإلكترونات النافذة ذات الجهد الفائق والمجهر". مجلة علوم وتكنولوجيا الفراغ أ . 3 (3): 1502-1506. رمز Bibcode :1985JVSTA...3.1502T. doi :10.1116/1.573160. ISSN  0734-2101.
  2. ^ Erdman, Natasha; Poeppelmeier, Kenneth R .; Asta, Mark; Warschkow, Oliver; Ellis, Donald E.; Marks, Laurence D. (2002). "The structure and chemistry of the TiO2-rich surface of SrTiO3 (001)". Nature . 419 (6902): 55–58. Bibcode :2002Natur.419...55E. doi :10.1038/nature01010. ISSN  0028-0836. PMID  12214229. S2CID  4384784.
  3. ^ دي بروجلي، لويس فيكتور. "حول نظرية الكم" (PDF) . تأسيس لويس دي بروجلي (ترجمة إنجليزية بواسطة AF Kracklauer، 2004. محرر) . تم الاسترجاع في 25 فبراير 2023 .
  4. ^ Davisson, C.; Germer, LH (1927). "The Scattering of Electrons by a Single Crystal of Nickel". Nature . 119 (2998): 558–560. Bibcode :1927Natur.119..558D. doi :10.1038/119558a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4104602.
  5. ^ Davisson, C.; Germer, LH (1927). "حيود الإلكترونات بواسطة بلورة من النيكل". المراجعة الفيزيائية . 30 (6): 705–740. رمز Bibcode :1927PhRv...30..705D. doi : 10.1103/physrev.30.705 . ISSN  0031-899X.
  6. ^ ab Davisson, CJ; Germer, LH (1928). "انعكاس الإلكترونات بواسطة بلورة من النيكل". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 14 (4): 317–322. Bibcode :1928PNAS...14..317D. doi : 10.1073/pnas.14.4.317 . ISSN  0027-8424. PMC 1085484. PMID 16587341  . 
  7. ^ ab Davisson, CJ; Germer, LH (1928). "انعكاس وانكسار الإلكترونات بواسطة بلورة من النيكل". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 14 (8): 619–627. Bibcode :1928PNAS...14..619D. doi : 10.1073 /pnas.14.8.619 . ISSN  0027-8424. PMC 1085652. PMID  16587378. 
  8. ^ تومسون، جي بي؛ ريد، أ. (1927). "حيود أشعة الكاثود بواسطة فيلم رقيق". نيتشر . 119 (3007): 890. رمز Bibcode :1927Natur.119Q.890T. doi : 10.1038/119890a0 . ISSN  0028-0836. S2CID  4122313.
  9. ^ ريد، ألكسندر (1928). "حيود أشعة الكاثود بواسطة أغشية السليولويد الرقيقة". وقائع الجمعية الملكية في لندن. السلسلة أ، تحتوي على أوراق ذات طابع رياضي وفيزيائي . 119 (783): 663-667. رمز Bibcode :1928RSPSA.119..663R. doi : 10.1098/rspa.1928.0121 . ISSN  0950-1207. S2CID  98311959.
  10. ^ نافارو، جومي (2010). "حيود الإلكترونات في منزل تومسون: الاستجابات المبكرة للفيزياء الكمومية في بريطانيا". المجلة البريطانية لتاريخ العلوم . 43 (2): 245-275. doi :10.1017/S0007087410000026. ISSN  0007-0874. S2CID  171025814.
  11. ^ أب بيث ، هـ. (1928). "Theorie der Beugung von Elektronen an Kristallen". أنالين دير فيزيك (في المانيا). 392 (17): 55-129. بيب كود :1928AnP...392...55B. دوى :10.1002/andp.19283921704.
  12. ^ شرودنجر، إي. (1926). "نظرية متموجة لميكانيكا الذرات والجزيئات". المراجعة الفيزيائية . 28 (6): 1049-1070. رمز Bibcode :1926PhRv...28.1049S. doi :10.1103/PhysRev.28.1049. ISSN  0031-899X.
  13. ^ كيكوتشي، سيشي (1928). "حيود أشعة الكاثود بواسطة الميكا". وقائع الأكاديمية الإمبراطورية . 4 (6): 271-274. doi : 10.2183/pjab1912.4.271 . S2CID  4121059 – عبر Google Scholar.
  14. ^ مارك هيرمان. ويرل ، ريموند (1930). "Neuere Ergebnisse der Elektronenbeugung". يموت Naturwissenschaften . 18 (36): 778-786. بيب كود :1930NW .....18..778M. دوى :10.1007/bf01497860. ISSN  0028-1042. S2CID  9815364.
  15. ^ مارك هيرمان. ويل ريموند (1930). "يُسمح بالهياكل الجزيئية من خلال الإلكترونات باستخدام جزيئات عازلة". Zeitschrift for Elektrochemie und angewandte physikalische Chemie . 36 (9): 675-676. دوى :10.1002/bbpc.19300360921. S2CID  178706417.
  16. ^ ماكسويل، لويس ر. (1933). "حيود الإلكترونات بواسطة السوائل". المراجعة الفيزيائية . 44 (2): 73-76. رمز Bibcode :1933PhRv...44...73M. doi :10.1103/PhysRev.44.73. ISSN  0031-899X.
  17. ^ الربوة ، م. روسكا، إي. (1932). "Beitrag zur Geometrischen Elektronenoptik. I". أنالين دير فيزيك . 404 (5): 607-640. بيب كود :1932AnP...404..607K. دوى :10.1002/andp.19324040506. ISSN  0003-3804.
  18. ^ الربوة ، م. روسكا، إي. (1932). "داس الإلكترونميكروسكوب". Zeitschrift für Physik (باللغة الألمانية). 78 (5-6): 318-339. بيب كود :1932ZPhy...78..318K. دوى :10.1007/BF01342199. ردمك  1434-6001. S2CID  186239132.
  19. ^ لاشكرو، نحن؛ أوسيسكين، معرف (1933). "Die Bestimmung der Lage der Wasserstoffionen im NH4Cl-Kristallgitter durch Elektronenbeugung". Zeitschrift für Physik (باللغة الألمانية). 85 (9-10): 618-630. بيب كود :1933ZPhy...85..618L. دوى :10.1007/BF01331003. ردمك  1434-6001. S2CID  123199621.
  20. ^ كاولي، جيه إم (1953). "تحليل بنية البلورات المفردة بواسطة حيود الإلكترون. الجزء الثاني. بنية حمض البوريك غير المنظمة". أكتا كريستالوجرافيكا . 6 (6): 522-529. رمز Bibcode : 1953AcCry...6..522C. doi : 10.1107/S0365110X53001423 . ISSN  0365-110X. S2CID  94391285.
  21. ^ Zachariasen, WH (1954). "البنية الدقيقة لحمض الأورثوبوريك". Acta Crystallographica . 7 (4): 305–310. Bibcode :1954AcCry...7..305Z. doi : 10.1107/S0365110X54000886 . ISSN  0365-110X.
  22. ^ كاولي، جيه إم (1968). "تحديد البنية البلورية عن طريق حيود الإلكترون". التقدم في علوم المواد . 13 : 267-321. doi :10.1016/0079-6425(68)90023-6.
  23. ^ كوسيل ، دبليو. مولنستيدت، ج. (1939). "Electroneninterferenzen im konvergenten Bündel". أنالين دير فيزيك . 428 (2): 113-140. بيب كود :1939AnP...428..113K. دوى :10.1002/andp.19394280204. ISSN  0003-3804.
  24. ^ Goodman, P.; Lehmpfuhl, G. (1968). "Observation of the breakdown of Friedel's law in electron diffraction and symmetry determination from zero-layer interactions". Acta Crystallographica Section A. 24 ( 3): 339–347. Bibcode :1968AcCrA..24..339G. doi :10.1107/S0567739468000677.
  25. ^ Buxton, BF; Eades, JA; Steeds, John Wickham; Rackham, GM; Frank, Frederick Charles (1976). "The symmetry of electron diffraction zone axis patterns". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences . 281 (1301): 171–194. Bibcode :1976RSPTA.281..171B. doi :10.1098/rsta.1976.0024. S2CID  122890943.
  26. ^ Steeds, JW; Vincent, R. (1983). "استخدام محاور المنطقة عالية التماثل في حيود الإلكترونات في تحديد نقاط البلورة والمجموعات الفراغية". مجلة علم البلورات التطبيقي . 16 (3): 317–324. Bibcode :1983JApCr..16..317S. doi :10.1107/S002188988301050X. ISSN  0021-8898.
  27. ^ Bird, DM (1989). "نظرية حيود الإلكترونات على المحور النطاقي". مجلة تقنيات المجهر الإلكتروني . 13 (2): 77–97. doi :10.1002/jemt.1060130202. ISSN  0741-0581. PMID  2681572.
  28. ^ تاناكا، م.؛ سايتو، ر.؛ سيكي، هـ. (1983). "تحديد المجموعة النقطية بواسطة حيود الإلكترونات ذات الحزمة المتقاربة". Acta Crystallographica القسم أ . 39 (3): 357–368. Bibcode :1983AcCrA..39..357T. doi :10.1107/S010876738300080X. ISSN  0108-7673.
  29. ^ تاناكا، م.؛ سايتو، ر.؛ واتانابي، د. (1980). "تحديد تماثل الشكل في درجة حرارة الغرفة لـ LnNbO 4 (Ln = La,Nd) بواسطة حيود الإلكترونات ذات الحزمة المتقاربة". Acta Crystallographica القسم أ . 36 (3): 350-352. رمز Bibcode :1980AcCrA..36..350T. doi :10.1107/S0567739480000800. ISSN  0567-7394. S2CID  98184340.
  30. ^ Vaĭnshteĭn, BK (1964). تحليل البنية عن طريق حيود الإلكترون. أكسفورد: مطبعة بيرغامون. ISBN 978-0-08-010241-2. OCLC  681437461.
  31. ^ فينسنت، ر.؛ ميدجلي، بي إيه (1994). "نظام اهتزاز شعاعي مخروطي مزدوج لقياس شدة حيود الإلكترونات المتكاملة". Ultramicroscopy . 53 (3): 271–282. doi :10.1016/0304-3991(94)90039-6. ISSN  0304-3991.
  32. ^ Own, CS: أطروحة دكتوراه، تصميم النظام والتحقق من تقنية حيود الإلكترونات التقدمية، جامعة نورث وسترن، 2005،http://www.numis.northwestern.edu/Research/Current/precession.shtml
  33. ^ Own, CS; Marks, LD; Sinkler, W. (2006). "Precession electron diffraction 1: multislice simulator". Acta Crystallographica Section A. 62 ( 6): 434–443. doi :10.1107/S0108767306032892. ISSN  0108-7673. PMID  17057352.
  34. ^ دورست، دوغلاس إل.؛ هاوبتمان، هربرت أ. (1976). "تحديد الطور المباشر لبيانات شدة حيود الإلكترون شبه الحركي من البلورات الدقيقة العضوية". Ultramicroscopy . 1 (3-4): 195-201. doi :10.1016/0304-3991(76)90034-6. ISSN  0304-3991. PMID  1028188.
  35. ^ تاكاياناغي، ك.؛ تانيشيرو، ي.؛ تاكاهاشي، م.؛ تاكاهاشي، س. (1985). "التحليل البنيوي لـ Si(111)-7×7 بواسطة حيود الإلكترونات النافذة ذات الجهد الفائق والمجهر". مجلة علوم وتكنولوجيا الفراغ أ: الفراغ والأسطح والأفلام . 3 (3): 1502-1506. رمز Bibcode :1985JVSTA...3.1502T. doi :10.1116/1.573160. ISSN  0734-2101.
  36. ^ تاكاياناجي، كونيو؛ تانيشيرو، ياسوماسا؛ تاكاهاشي، شيجيكي؛ تاكاهاشي، ماسايتسو (1985). "تحليل بنية السطح المعاد بناؤه Si(111)-7 × 7 بواسطة حيود الإلكترون النافذ". علوم السطح . 164 (2-3): 367-392. رمز Bibcode :1985SurSc.164..367T. doi :10.1016/0039-6028(85)90753-8. ISSN  0039-6028.
  37. ^ Gjønnes, J.; Hansen, V.; Berg, BS; Runde, P.; Cheng, YF; Gjønnes, K.; Dorset, DL; Gilmore, CJ (1998-05-01). "نموذج البنية لطور AlmFe المشتق من بيانات شدة حيود الإلكترون ثلاثية الأبعاد التي تم جمعها بواسطة تقنية السبق. مقارنة مع حيود الحزمة المتقاربة". Acta Crystallographica القسم أ . 54 (3): 306-319. رمز Bibcode :1998AcCrA..54..306G. doi :10.1107/S0108767397017030.
  38. ^ Menter, JW (1956). "الدراسة المباشرة بواسطة المجهر الإلكتروني للشبكات البلورية وعيوبها". وقائع الجمعية الملكية في لندن. السلسلة أ. العلوم الرياضية والفيزيائية . 236 (1204): 119-135. رمز Bibcode :1956RSPSA.236..119M. doi :10.1098/rspa.1956.0117. ISSN  0080-4630.
  39. ^ دي روزير، دي جي؛ كلوج، أ. (1968). "إعادة بناء الهياكل ثلاثية الأبعاد من المجهر الإلكتروني". نيتشر . 217 (5124): 130-134. رمز Bibcode :1968Natur.217..130D. doi :10.1038/217130a0. PMID  23610788.
  40. ^ ألبريس، جي جي؛ هيوات، EA؛ مودي، بالعربية؛ ساندرز، JV (1972). "صور شعرية n-Beam. I. الصور التجريبية والمحسوبة من W 4 Nb 26 O 77". Acta Crystallographica القسم أ . 28 (6): 528-536. بيب كود :1972AcCrA..28..528A. دوى :10.1107/S0567739472001433. ISSN  0567-7394.
  41. ^ Cosslett, VE (1980-03-12). "Principles and performance of a 600 kV high resolution electronic microscope". Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences . 370 (1740): 1–16. Bibcode :1980RSPSA.370....1C. doi :10.1098/rspa.1980.0018. ISSN  0080-4630.
  42. ^ Buseck, Peter; Cowley, John M; Eyring, Leyroy (1992). المجهر الإلكتروني النافذ عالي الدقة والتقنيات المرتبطة به. مطبعة جامعة أكسفورد.
  43. ^ R Hovden؛ Y Jiang؛ HL Xin؛ LF Kourkoutis (2015). "الحد من الآثار الدورية في تحويلات فورييه لصور الدقة الذرية ذات المجال الكامل". المجهر والتحليل الدقيق . 21 (2): 436-441. arXiv : 2210.09024 . Bibcode :2015MiMic..21..436H. doi :10.1017/S1431927614014639. PMID  25597865. S2CID  22435248.
  44. ^ Nannenga, Brent L; Shi, Dan; Leslie, Andrew GW; Gonen, Tamir (2014-08-03). "تحديد البنية عالية الدقة من خلال جمع البيانات ذات الدوران المستمر في MicroED". Nature Methods . 11 (9): 927–930. doi :10.1038/nmeth.3043. ISSN  1548-7091. PMC 4149488. PMID 25086503  . 
  45. ^ هاتني ، يوهان. شي دان. جلين، كالينا. زي، تشيه تي؛ غالاغر جونز، ماركوس؛ مارتينوفيتش، مايكل دبليو. رودريغيز، خوسيه أ. جونين، تامير (2018). “تحليل الأضرار الإشعاعية العالمية والخاصة بالموقع في Cryo-EM”. بناء . 26 (5): 759-766.e4. دوى :10.1016/j.str.2018.03.021. ISSN  0969-2126. بمك 6333475 . بميد  29706530. 
  46. ^ هندرسون، ر.؛ بالدوين، ج.م.؛ تشيسكا، ت.أ.؛ زملين، ف.؛ بيكمان، إي.؛ داونينج، ك.ه. (يونيو 1990). "نموذج لبنية البكتريورودوبسين استنادًا إلى المجهر الإلكتروني عالي الدقة بالتبريد". مجلة الأحياء الطبية . 213 (4): 899-929. doi :10.1016/S0022-2836(05)80271-2. PMID  2359127.
  47. ^ Kühlbrandt, Werner; Wang, Da Neng; Fujiyoshi, Yoshinori (فبراير 1994). "نموذج ذري لمجمع حصاد الضوء النباتي بواسطة علم البلورات الإلكتروني". Nature . 367 (6464): 614–21. Bibcode :1994Natur.367..614K. doi :10.1038/367614a0. PMID  8107845. S2CID  4357116.
  48. ^ ميازاوا، أتسو؛ فوجيوشي، يوشينوري؛ أونوين، نايجل (يونيو 2003). "بنية وآلية بوابة مسام مستقبل الأستيل كولين". نيتشر . 423 (6943): 949–55. رمز Bibcode :2003Natur.423..949M. doi :10.1038/nature01748. PMID  12827192. S2CID  205209809.
  49. ^ يونيكورا، كوجي؛ ماكي-يونيكورا، ساوري؛ نامبا، كييتشي (أغسطس 2003). "نموذج ذري كامل لخيوط السوط البكتيرية بواسطة المجهر الإلكتروني المبرد". نيتشر . 424 (6949): 643-50. رمز Bibcode :2003Natur.424..643Y. doi :10.1038/nature01830. PMID  12904785. S2CID  4301660.
  50. ^ جونين، تامير؛ تشنغ، ييفان؛ سليز، بيوتر؛ هيرواكي، يوكو؛ فوجيوشي، يوشينوري؛ هاريسون، ستيفن سي؛ والز، توماس (2005). "تفاعلات الدهون والبروتينات في بلورات AQP0 ثنائية الطبقات ثنائية الأبعاد". نيتشر . 438 (7068): 633-638. رمز Bibcode :2005Natur.438..633G. doi :10.1038/nature04321. ISSN  0028-0836. PMC 1350984. PMID  16319884 . 
  51. ^ Nederlof, I.; van Genderen, E.; Li, Y.-W.; Abrahams, JP (2013-07-01). "يسمح كاشف المساحة الكمومية Medipix بجمع بيانات حيود الإلكترون الدوراني من بلورات البروتين ثلاثية الأبعاد دون الميكرومتر". Acta Crystallographica Section D. 69 ( 7): 1223–1230. Bibcode :2013AcCrD..69.1223N. doi :10.1107/S0907444913009700. ISSN  0907-4449. PMC 3689525. PMID 23793148  . 
  52. ^ تشانغ، داليانغ؛ أولينيكوف، بيتر؛ هوفمولر، سفين؛ زو ، شياو دونغ (مارس 2010). “جمع بيانات حيود الإلكترون ثلاثية الأبعاد بطريقة التدوير”. Zeitschrift für Kristallographie . 225 (2-3): 94-102. بيب كود :2010ZK....225...94Z. دوى : 10.1524/zkri.2010.1202 . ISSN  0044-2968. S2CID  55751260.
  53. ^ كلوج، أ. (1978/79) تحليل الصور وإعادة بنائها في المجهر الإلكتروني للجزيئات الحيوية الكبيرة، مجلة كيميكا سكريبتا، المجلد 14، ص 245-256.
  54. ^ هوفمولر ، سفين. سجوجرن، أغنيتا؛ فرانتس، جورج؛ ساندبيرج، مارغريتا؛ ماريندر، بينجت أولوف (1984). “المواقع الذرية الدقيقة من المجهر الإلكتروني”. طبيعة . 311 (5983): 238. بيب كود :1984Natur.311..238H. دوى :10.1038/311238a0.
  55. ^ كاولي، جيه إم؛ مودي، إيه إف (1957-10-01). "تشتت الإلكترونات بواسطة الذرات والبلورات. 1. نهج نظري جديد". أكتا كريستالوجرافيكا . 10 (10): 609-619. رمز Bibcode :1957AcCry..10..609C. doi :10.1107/S0365110X57002194. ISSN  0365-110X.
  56. ^ إيشيزوكا، كازو (2004). "طريقة تحويل فورييه السريع متعددة الشرائح - الذكرى السنوية الفضية". المجهر والتحليل الدقيق . 10 (1): 34-40. رمز Bibcode : 2004MiMic..10...34I. doi : 10.1017/S1431927604040292. ISSN  1431-9276. PMID  15306065. S2CID  8016041.
  57. ^ إيشيزوكا، كازو (1980). "نقل التباين لصور البلورات في المجهر الإلكتروني النافذ". Ultramicroscopy . 5 (1-3): 55-65. doi :10.1016/0304-3991(80)90011-X.
  58. ^ Goodman, P.; Moodie, AF (1974-03-01). "التقييمات العددية لوظائف الموجة N-beam في تشتت الإلكترونات بطريقة الشرائح المتعددة". Acta Crystallographica A. 30 ( 2): 280–290. Bibcode :1974AcCrA..30..280G. doi :10.1107/S056773947400057X. ISSN  0567-7394.
  59. ^ كولي، جيمس دبليو؛ توكي، جون دبليو (1965). "خوارزمية لحساب سلسلة فورييه المعقدة باستخدام الآلة". رياضيات الحوسبة . 19 (90): 297-301. doi : 10.1090/S0025-5718-1965-0178586-1 . ISSN  0025-5718.
  60. ^ BK Vainshtein (1964)، تحليل البنية عن طريق حيود الإلكترون ، مطبعة بيرغامون، أكسفورد
  61. ^ DL Dorset (1995)، علم البلورات الإلكتروني البنيوي، Plenum Publishing Corporation ISBN 0-306-45049-6 
  62. ^ Weirich, TE; Zou, X; Ramlau, R; Simon, A; Cascarano, GL; Giacovazzo, C; Hovmöller, S (2000). "هياكل بلورات بحجم النانومتر تم تحديدها من بيانات حيود الإلكترون في منطقة مختارة". Acta Crystallographica A. 56 ( الجزء 1): 29–35. doi :10.1107/S0108767399009605. PMID  10874414.
  63. ^ Zandbergen, HW (1997). "تحديد بنية جسيمات Mg5Si6 في Al بواسطة دراسات حيود الإلكترون الديناميكي". Science . 277 (5330): 1221–1225. doi :10.1126/science.277.5330.1221.
  64. ^ ويريش ، توماس إي. راملاو، راينر. سيمون، أرندت؛ هوفمولر، سفين؛ زو، شياو دونغ (1996). “بنية بلورية تم تحديدها بدقة 0.02 Å بواسطة المجهر الإلكتروني”. طبيعة . 382 (6587): 144. بيب كود :1996Natur.382..144W. دوى :10.1038/382144a0. S2CID  4327149.
  65. ^ فينسنت، ر.؛ ميدجلي، ب. أ. (1994-03-01). "نظام اهتزاز شعاعي مخروطي مزدوج لقياس شدة حيود الإلكترونات المتكاملة". مجهر فائق الدقة . 53 (3): 271-282. doi :10.1016/0304-3991(94)90039-6. ISSN  0304-3991.
  66. ^ حيود الإلكترونات التقدمية
  67. ^ ماركس، إل دي؛ سينكلر، دبليو. (2003). "الظروف الكافية للطرق المباشرة باستخدام الإلكترونات السريعة". المجهر والتحليل الدقيق . 9 (5): 399-410. رمز Bibcode : 2003MiMic...9..399M. doi : 10.1017/S1431927603030332. ISSN  1431-9276. PMID  19771696. S2CID  20112743.
  68. ^ Own, CS; Marks, LD; Sinkler, W. (2006-11-01). "Precession electron diffraction 1: multislice simulator". Acta Crystallographica A. 62 ( 6): 434–443. doi :10.1107/S0108767306032892. ISSN  0108-7673. PMID  17057352.
  69. ^ Gemmi, M; Zou, X; Hovmöller, S; Migliori, A; Vennström, M; Andersson, Y (2003). "بنية Ti2P تم حلها بواسطة بيانات حيود الإلكترون ثلاثية الأبعاد التي تم جمعها باستخدام تقنية التقدم والمجهر الإلكتروني عالي الدقة". Acta Crystallographica . 59 (الجزء 2): 117–26. doi :10.1107/S0108767302022559. PMID  12604849.
  70. ^ Weirich, T; Portillo, J; Cox, G; Hibst, H; Nicolopoulos, S (2006). "تحديد البنية الهيكلية لأكسيد المعدن الثقيل CsxNb2.54W2.46O14 من بيانات حيود الإلكترونات ذات التذبذبات التقدمية 100 كيلو فولت". Ultramicroscopy . 106 (3): 164–75. doi :10.1016/j.ultramic.2005.07.002. PMID  16137828.
  71. ^ Erdman, Natasha; Poeppelmeier, Kenneth R.; Asta, Mark; Warschkow, Oliver; Ellis, Donald E.; Marks, Laurence D. (2002). "The structure and chemistry of the TiO2-rich surface of SrTiO3 (001)". Nature . 419 (6902): 55–58. Bibcode :2002Natur.419...55E. doi :10.1038/nature01010. ISSN  0028-0836. PMID  12214229. S2CID  4384784.
  72. ^ Albe, K; Weirich, TE (2003). "بنية واستقرار ألفا وبيتا Ti2Se. حيود الإلكترون مقابل حسابات نظرية الكثافة الوظيفية". Acta Crystallographica A. 59 ( الجزء 1): 18–21. Bibcode :2003AcCrA..59...18A. doi :10.1107/S0108767302018275. PMID  12496457.
  73. ^ Weirich, TE (2004). "First-principles accounts as a tool for structure validation in electronic crystallography". Acta Crystallographica A. 60 ( Pt 1): 75–81. Bibcode :2004AcCrA..60...75W. doi :10.1107/S0108767303025042. PMID  14691330.
  74. ^ جرام، فابيان؛ بيرلوشر، كريستيان؛ ماكوسكر، لين ب؛ واريندر، ستيوارت ج؛ رايت، بول أ؛ هان، بادا؛ هونغ، سوك بونج؛ ليو، تشنغ؛ وآخرون (2006). "تركيب الزيوليت المعقد الذي تم حله من خلال الجمع بين حيود المسحوق والمجهر الإلكتروني". نيتشر . 444 (7115): 79-81. رمز Bibcode :2006Natur.444...79G. doi :10.1038/nature05200. PMID  17080087. S2CID  4396820.
  75. ^ Baerlocher, C.; Gramm, F.; Massuger, L.; McCusker, LB; He, Z.; Hovmoller, S.; Zou, X. (2007). "بنية محفز الزيوليت متعدد البلورات IM-5 الذي تم حله عن طريق التقليب المعزز للشحنة". Science . 315 (5815): 1113–6. Bibcode :2007Sci...315.1113B. doi :10.1126/science.1137920. PMID  17322057. S2CID  19509220.

قراءة إضافية

  • زو، إكس دي، هوفمولر، إس. وأولينيكوف، بي. "علم البلورات الإلكتروني - المجهر الإلكتروني وحيود الإلكترون". نصوص الاتحاد الدولي للبحوث حول علم البلورات 16، مطبعة جامعة أكسفورد 2011. http://ukcatalogue.oup.com/product/9780199580200.do ISBN 978-0-19-958020-0 
  • داونينج، كيه إتش؛ مايشنغ، إتش؛ وينك، إتش-آر؛ أوكيف، إم إيه (1990). "تحليل ذرات الأكسجين في الستوروليت بواسطة المجهر الإلكتروني النافذ ثلاثي الأبعاد". نيتشر . 348 (6301): 525-528. رمز Bibcode :1990Natur.348..525D. doi :10.1038/348525a0. S2CID  4340756.
  • زو، إكس دي؛ هوفمولر، إس. (2008). "علم البلورات الإلكتروني: التصوير وحيود البلورات المفردة من المساحيق". أكتا كريستالوجرافيكا أ . 64 (الجزء الأول): 149-160. رمز Bibcode :2008AcCrA..64..149Z. doi : 10.1107/S0108767307060084 . PMID:  18156680.
  • TE Weirich, XD Zou & JL Lábár (2006). علم البلورات الإلكتروني: مناهج جديدة لتحديد بنية المواد النانوية . Springer Netherlands، ISBN 978-1-4020-3919-5 
  • مقابلة مع آرون كلوج الحائز على جائزة نوبل لعمله في مجال المجهر الإلكتروني البلوري فيديو مجاني من Vega Science Trust.
  • راونسر، س؛ والز، ت (2009). "علم البلورات الإلكتروني كتقنية لدراسة بنية البروتينات الغشائية في بيئة دهنية". المراجعة السنوية للفيزياء الحيوية . 38 (1): 89-105. doi :10.1146/annurev.biophys.050708.133649. PMID  19416061.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electron_crystallography&oldid=1245980873"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate