暗场TEM成像：多相材料的显微分析

在纷繁复杂的材料微观世界中，不同物相常常共存或交织在一起。如何精准地识别这些物相，并清晰地呈现它们的空间分布，是材料科学研究与质量控制中的一个核心挑战。透射电子显微镜（TEM）的暗场（Dark-Field, DF）成像技术，正是应对这一挑战的经典且强大的标准方法。

与利用透射束成像的明场（BF）模式不同，暗场成像的精髓在于巧妙地利用特定晶体学方向的衍射束。通过在物镜后焦面放置物镜光阑，我们能够选择性地只让某一束满足特定衍射条件的电子束通过并成像。

这个过程，就如同在一个黑暗的房间里，用一束精准的光只照亮我们想看的特定物体。在暗场像中，满足所选衍射条件的晶粒或相区会呈现出明亮的衬度，而其他不满足条件的区域则保持黑暗。这样一来，特定物相的分布便一目了然。

以金属化合物Nb₃Te₄为例，当样品中存在多种取向的晶粒或不同物相时，其明场像（如图1所示的明场图像）可能只能展示出大致的形貌。然而，通过采集不同衍射矢量下的暗场像（如图1所示的对应暗场图像），我们就能将不同取向的晶粒或不同的物相分别“点亮”，从而精确解析其在样品中的分布情况。

在分辨率方面，只要样品足够薄，能够有效避免不同相在电子束路径上的重叠，暗场成像的横向分辨率可以与明场像相媲美。这对于获得清晰、可靠的物相分布图至关重要。要实现高质量的暗场成像，对样品制备的厚度控制、衍射条件的精确选择以及操作经验都有着极高的要求。这正是专业检测实验室的核心价值所在，能够确保从复杂的微观结构中提取出准确、高信噪比的数据信息。

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