la microscopia electronica.
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LA MICROSCOPIA ELECTRONICA. D G Dr. Gonzalo l Gonzalez G l Reyes R La más pequeña distancia entre 2 puntos que podemos ver con nuestros ojos es 0.1-0.2 0 1-0 2 mm (en óptimas condiciones). Esta distancia se define como el límite de resolución, en este caso de nuestros ojos. ¿estos puntos están juntos o separados? Criterio clásico de Rayleigh para la resolución de un microscopio óptico. óptico 0.61λ δ= µ sin β Si λ es la longitud de onda de la radiación y µ sin β es un parámetro del microscopio conocido como la apertura de valor cercano a la unidad, resulta que a primera aproximación la resolución es λ/2 La meta de poder “ver” átomos parecía imposible, p p , la distancia típica p entre 2 átomos en un sólido es de 0.15 a 0.5 nm. h λ= p Surgió entonces la idea que haría realidad la microscopia i i electrónica, l ó i en 1925 ell fí físico i francés Louis de Broglie postula que objetos como los electrones electrones, en muchos aspectos asimilables a partículas, también poseen un comportamiento característico de ondas El primer microscopio electrónico fue pensado d y construido t id por Ruska R k y Knoll K ll en 1932, y la comercialización de estos instrumentos se realizó a partir de 1936. A su esperada capacidad de resolución que permite “ver” columnas atómicas en los sólidos,, se añaden actualmente múltiples accesorios de análisis que hacen posible determinar por ejemplo: la composición química de zonas muy pequeñas de material, la simetría cristalina i t li del d l etc... t MET MEB Ahora es posible visualizar los átomos... Aquí les muestro una representación 3D del cloruro de sodio. En la realidad las imágenes de estructuras atómicas son menos espectaculares espectaculares. ∆z = - 5nm ∆z = - 85nm ∆z = - 48nm ∆z = - 98nm P Pero como funciona.... f i La dispersión ó desvío de los electrones por la materia es necesaria para el funcionamiento de un microscopio electrónico, electrónico de la misma manera que nuestros ojos no pueden ver a menos que interactuen de alguna g manera con la luz visible, si la luz siguiera g de frente, sin desviarse después de atravesar nuestros ojos, seriamos ciegos. Las técnicas qque resultan de la interacción con Electrón-materia. Se puede simular la trayectoria de un electrón... a continuación ti ió veremos la l dispersión di ió que sufre f un electrón l tó al entrar en un material típico. El análisis EDX Estructural.E t t l en modo d dif difracción, ió se ve la l simetria. i ti morfológica.- en modo imagen, se observan los detalles de la superficie. Accesoriamente, los microscopios modernos están equipados con sistemas de análisis que les permiten por ejemplo examinar la composición elemental de una zona particular etc... Microscopia p electrónica en transmisión Modo difracción •deteminación de parámetros de red Modo imagen •visualisación de defectoss •visualización de detalles finos. Modo difracción M d iimagen Modo V Veamos ahora h llos átomos... á FCC a c b BCC 7.07 c a 3.53 1.77 5A 2.5A b 50A 25A 10A ∆z = - 5nm ∆z = - 85nm ∆z = - 48nm ∆z = - 98nm a) b)) d) c)) e) METHR <110>Mg2Si - <100>Al2O3 (Jeol 2010) β-Mg2Si Mg Si Mg Mg Si O O Al α-Al Al2O3 2 nm Preparación de muestras Futuro de la microscopia eñectronica Microscopiea en 3D , inclinar y ver Tratamiento por sofware f Reconstrucción de la imagen Pores diameter : 2 to 50 nm 3 imaging 3D i i off pores in i Y zeolite.. zeolite De Jong et al; http://pubs.acs.org/cen/topstory/8031/8031csilb.html Pores diameter : 3 to 30 nm 3 iimaging 3D i off mesopores in i SBA--15 nanostructure. SBA De Jong et al; http://pubs.acs.org/cen/topstory/8031/8031csilb.html
