一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法技术

本发明专利技术涉及原位纳米力学测试技术领域，公开了一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法，包括以下步骤：S1：设定原位拉伸样品的尺寸；S2：将样品原材料和半分载网放入聚焦离子束系统；S3：利用离子束在原材料上刻蚀出两个相互平行的长方形槽，使两个长方形槽中间形成一个粗胚；S4：利用离子束对粗胚进行形状修整；S5：将粗胚与原材料切断，获得半成品，并将半成品转移至半分载网表面；S6：使用离子束对半成品进行形状修整。通过调整形状修整的步骤以及修整时离子束的束流角度和大小，使得所制备的样品厚度方向无梯度现象，样品轮廓保持平滑的直线型；可用于金刚石等难以加工的超硬材料的样品制备。可制备大长径比样品。可制备大长径比样品。可制备大长径比样品。

【技术实现步骤摘要】
一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法


[0001]本专利技术涉及原位纳米力学测试
，具体为一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法。

技术介绍

[0002]材料的微观组织结构影响其宏观力学性能，因此，研究人员聚焦于观察材料在微观、纳观尺度下的形貌与行为，以探究材料在介观、宏观下的性能与响应。为了满足这一研究需求，透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，简称TEM)得到了广泛的应用。凭借这一强有力的科研工具，研究人员可以在微观、纳观尺度下对样品进行表征、测试、加载等一系列操作，这对于理解材料在多场耦合下的作用机理、指导新型材料的设计具有重要意义。在一系列利用TEM进行的科学研究中，弹性应变工程受到广泛的关注。它是通过控制材料的弹性应变，实现对其力学、电学、热学、光学等性能的人为调控，并且凭借弹性应变可恢复的特征，这一性能调节满足可逆、可控的特点。
[0003]目前，为了实现弹性应变加载，对微纳尺度的样品进行设计制备的方法主要有三种：(1)将样品与基底制作为一个整体，通过对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：设定原位拉伸样品的尺寸；S2：将样品原材料和半分载网放入聚焦离子束系统；S3：利用离子束在原材料上刻蚀出两个相互平行的长方形槽，使两个长方形槽中间形成一个粗胚；S4：利用离子束对粗胚进行形状修整；S5：将粗胚与原材料切断，获得半成品，并将半成品转移至半分载网表面；S6：使用离子束对半成品进行形状修整，使修整出的成品尺寸满足步骤S1设计的样品尺寸。2.根据权利要求1所述的一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，将微机电系统也放入聚焦离子束系统；还包括以下步骤：S7：用钨针将成品装配至预设凹槽的微机电系统上，随后可进一步用于透射电子显微镜的原位拉伸实验。3.根据权利要求2所述的一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法，其特征在于：步骤S1中所设计的原位拉伸样品包括标距段、对称设于所述标距段两端的第一夹持段及设于所述第一夹持段远离标距段一侧的第二夹持段。4.根据权利要求3所述的一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法，其特征在于：所述步骤S2中所述的聚焦离子系统为双束系统，该聚焦离子系统配备有用于观测的电子束及用于材料去除和焊接的离子束；和/或所述步骤S2中，原材料固定在水平样品托上，半分载网固定在52
°
样品托上，微机电系统固定在38
°
样品托上，且所述聚焦离子系统中电子束方向和离子束方向之间的夹角为52
°
。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的一种用于透射电子显微镜原位拉伸实验的样品制备方法，其特征在于：所述步骤S5的具体步骤为：S51：使用离子束对步骤S4获得的粗胚的一端和底部进行镂空处理，将钨针搭载至粗胚...

【专利技术属性】
技术研发人员：段宇，梁春园，卜叶强，王宏涛，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：