R. GEVERS e t al. : Critical Voltage Effect in Electron Microscopy (11) 273 phys. stat. sol. (b) 67, 273 (1975) Subject classification: 1.1
Rijksuniversitair Centrum, Fakulteit der Wetenschappen, AntwerpenThe Critical Voltage Effect in Transmission Electron Microscopy') BY
A Theoretical Study Neglecting Absorption Effects
R. GEVERS~), R. SERNEELS, and M. DAVIDUsing degenerate perturbation theory a titudy is made of the critical voltage effect in electron microscopy. I n particular the dependence on the accelerating electron voltage of the profile of the second order bend contour for centrosymmetric crystals is considered. The case of non-centrosymmetric crystals is included in the formulae. It is found for centrosymmetrical crystals that the more the critical voltage is approached, the second order bend contour appears as a kinematical like bend icontour which disappears completely in a small interval around the critical voltage. Also the symmetry properties are discussed of the Bloch waves corresponding to the branches of the dispersion surface which touch a t the critical voltage. It is shown that away from the critical voltage and when the second order reflection is not exactly satisfied the Bloch waves are nearly symmetric or antisymmetric. When the voltage is varied towards the critical volt,age a continuous change appears of the Bloch wave symmetry in a given interval around the critical voltage. The smaller the misorientation the smaller is the voltage interval. For non-centrosymmetric crystals a similar effect is observed.Xit Storungstheorie bei Entartung wird der Effskt, der kritischen Spannung der Elektronenmikroskopie untersucht. Insbesondere wird die Abhangigkeit des Profils des Bandverlaufs zwciter Ordnung fur zentrosymmetrische Kristalle von der Beschleunigungsspannung betrachtet. Der Pall nicht-zentrosymmetrischer Kristalle ist im Formalismus mit einbegriffen. Fur zent,rosymmetrische Kristalle wird gefunden, daB, je mehr man sich der kritischen Spannung nahert, der Bandverlauf zweiter Ordnung als ein kinematik-ahnlicher Bandverlauf auftritt, der vollstandig in einem kleinen Rereich um die kritische Spannung verschwindet. Die Symmetrieeigenschaften der Blochwellen, die den Zweigen der Dispersionsflache entsprechen, die die kritische Spannung beruhrm, werden ebenfalls diskutiert. Es wird gezeigt, daO weit entfernt von der kritischen Spannung und wenn die Reflexion zweiter Ordniing nicht exakt erfiillt ist, die Blochwellen nahezu symmetrisch oder antisymmetrisch sind. Wenn die Spannung sich in Richtung der kritischen Spannnng andert, tritt eine kontinuierliche dnderang der Blochwellensynlmetrie in einem gegebenen Bereich um die kritische Spannung auf. J e geringer die Fehlorientierung ist, um so geringer ist dicser Spannungsbereich. Fur nicht-zentrosymmetrische Kristalle wird ein ahnlicher Effekt beobachtet.