基于同轴电子全息定量表征水环境中Pd颗粒的荷电效应

摘要

纳米尺度上的电荷分布表征一直充满挑战,因为纳米结构中往往电荷量极低且易受外场影响而变化.例如:电子束辐照下样品会因荷电效应产生电荷积累,进而表现出不同的物理性质并干扰样品的表征结果.由于荷电效应积累的电荷量微小难以测量,对荷电效应的研究大多停留在定性分析层面.本文通过同轴电子全息的方法,定量表征了Pd颗粒及周围水环境受电子束辐照产生的荷电效应,并分析了不同束流密度下荷电效应对电荷密度与电荷量的影响.实验结果表明,低束流密度下,荷电效应不会导致Pd颗粒及周围水环境中产生明显的电荷积累;束流密度增大时,Pd颗粒呈负电,而周围水层表现为正电;并且随着束流密度增大,积累的正负电荷密度也随之增大.实验研究了荷电效应产生的电荷积累现象,从定量角度揭示了荷电效应对样品的影响,为排除荷电效应引入的非本征电荷提供了指导.并且同轴电子全息不但对实验条件高普适性,更展现出对电荷分布的高精度高灵敏度表征能力.