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➢入射电子穿达到离核很近的地方被反射，没有能量损失； 既包括与原子核作用而形成的弹性背散射电子，又包括与样 品核外电子作用而形成的非弹性背散射电子，前者的份额远 大于后者。 背景散射电子 ➢背散射电子反映样品表面的不同取向、不同平均原子量的 区域差别，产额随原子序数的增加而增加；利用背散射电子 为成像信号，可分析形貌特征，也可显示原子序数衬度而进 行定性成分分析。
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如果入射电子把外层电子打进内层，原
俄歇 子被激发了．为释放能量。
子
主要用于轻元素和超轻元素(除H和He)的
分析，称为俄歇电子能谱仪。
阴极荧光
如果入射电子使试样的原于内电子发生电离， 高能级的电子向低能级跃迁时发出的光波长 较长(在可见光或紫外区)，称为阴极荧光，可 用作光谱分析，但它通常非常微弱。
金属环多烯化合物
金属－环多烯化合物：环多烯含电子的离域π轨道和金属的 d轨道作用形成金属有机化合物
金 属
C3Ph3+ C8H82-
环
多
烯
C4H42-
C5H5-
C6H6
C7H7+
金属环多烯化合物:
环戊二烯配合物
平行
交错
不对称交错结构 不对称交错结构发生滑移
(C5H5)4M型
非平行
混合配体型
主族金属有机化合物的反应性
(a) 乙烯的两个碳原子到中心金属原子的距离基本相等;
(b) 配位以后, 原来呈平面型的乙烯分子变成非平面型,和碳原子 相连的氢原子远离中心金属原子向后弯折;
(c) 若把乙烯分子看作单齿配体, 则 三配位化合物为三角形, C=C 键大体上在三角形的平面内, 四配位化合物为平面正方形, C=C键和正方形平面接近垂直, 五配位的化合物为三角双锥, C=C键大体上在水平方向的面上。
(3) Lewis酸性
由于金属上存在空轨道， 缺电子金属有机化合物都是
Lewis酸。
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无机材料常用测试技术
SEM（扫描电镜）
AES（俄歇 电子能谱）
EDS（能谱）
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TEM（透射电镜）
透射电子 二次电子
直接透射电子，以及弹性或非弹性散射的透射电子用于透射 电镜(TEM)的成像和衍射
➢入射电子与样品中原子的价电子发生非弹性散射作用而损 失的那部分能量（30～50eV）激发核外电子脱离原子，能量 大于材料逸出功的价电子可从样品表面逸出，成为真空中的 自由电子，此即二次电子。在电场的作用下它可呈曲线运动 进入检测器，使表面凹凸的各个部分都能清晰成像。 ➢二次电子试样表面状态非常敏感，能有效显示试样表面的 微观形貌；二次电子的分辨率可达5～10nm，即为扫描电镜 的分辨率。 ➢二次电子的强度主要与样品表面形貌相关。二次电子和背 景散射电子共同用于扫描电镜(SEM)的成像。 ➢当探针很细，分辨高时，基本收集的是二次电子而背景电 子很少，称为二次电子成像(SEI)。
特征X射线
入射电子和原子中的内层电子发生非弹性散射作用而损失 一部分能量（几百个eV），激发内层电子发生电离，形成 离子，该过程称为芯电子激发。除了二次电子外，失去内 层电子的原子处于不稳定的较高能量状态，将依一定的选 择定则向能量较低的量子态跃迁，跃迁过程中发射出反映 样品中元素组成信息的特征X射线，可用于材料的成分分析。
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各种信号的深度与区域大小
高能电子束受到物质原子的散射作用偏离 入射方向，向外发散；随着深度的增加， 分布范围增大，动能不断降低、直至为0， 形成一个作用区。
“梨形作用体积”：对轻元素样品，入射 电子经多次小角散射，在未达到较大散射 角之前已深入样品内部；最后散射角增大， 达到漫散射的程度。
“半球形作用体积”：对重元素样品，入 射电子在样品表面不很深的位置就达到漫 反射的程度。
俄歇电子与二次电子的空间分辨率最高；
背散射电子的空间分辨率次之；
X射线信号的空间分辨率最低。
扫描电镜的特点
★景深大，图像富有立体感，特别适合于表面形貌 的研究.
★放大倍数范围广，从十几倍到2万倍，几乎覆盖 了光学显微镜和TEM的范围.
★制样简单，样品的电子损伤小. 这些方面优于TEM，所以SEM成为材料常用的 重要剖析手段.
材料化学课程复习（II）
1
金属有机化合物
金属有机化合物: 至少含有一个金属-碳(M-C)键的化合物。
包括： §1. 金属不饱和烃化合物
（1）乙烯-过渡金属配合物 （2） 炔烃的配合物
§2. 金属环多烯（夹心结构）化合物 §3. 主族金属有机化合物
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乙烯-过渡金属配合物的结构特征
炔烃配合物结构与之非常类似
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扫描电镜(SEM)的几大要素
（1）分辨率
（2）放大倍数
大多数商品扫描电镜放大倍数为20～20,000倍，介于光学显微镜和透射 电镜之间，即扫描电镜弥补了光学显微镜和透射电镜放大倍数的空挡。
（3）景深
（4）衬度
• 表面形貌衬度
在试样表面凸凹不平的部位，入射电子束作用产生的二次电子信号的强
度要比在试样表面平坦的部位产生的信号强度大，从而形成表面形貌衬
(1) 还原性： 金属有机化合物都可能是还原剂
价轨道未充满的电正性元素的金属有机化合物是强还原 剂，如：Li4(CH3)4, Zn(CH3)2, B(CH3)3 , Al2(CH3)6 (2) 亲核性
连接于电正性金属之上的有机基团所带的部分负电荷使 该基团成为强亲核试剂和Lewis碱。 烷基锂，烷基铝和格氏试剂是常用的亲核试剂, 用于有机 合成。
度。 •
原子序数衬度
原子序数越大，图像越亮。
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扫描电子显微镜的样品制备
扫描电镜试样一般要求具有以下特点： （1）导电性好，以防止表面积累电荷而影响成像；
（2）具有抗辐射损伤的能力，在高能电子轰击下不分解、不 变形；
（3）具有高的二次电子和背散射电子系数，以保证图像良 好的信噪比。
对不满足以上要求的试样（陶瓷、玻璃、塑料等绝缘材料，导 电性差的半导体，热稳定性不好的有机材料，二次电子、背散 射电子系数较低的材料等），需要表面涂层处理。
表面涂层处理的常用方法有真空蒸发和离子溅射镀膜法。
透射电镜（TEM）三要素
分辨率:实际TEM能达到0.1－0.2nm. 放大倍数: 106数量级以上
衬度: a．样品越厚，图像越暗； b．原于序数越大，图像越暗； c．密度越大，图像越暗.