【摘要】 菊池图案形成的物理机制本质上涉及电子在晶体中的多次散射，需要应用电子衍射的动力学理论。

在整个材料和矿物科学中，晶体结构的对称性及其在相变中的关系具有决定性的重要性[1]。此外，在许多情况下，它是材料中特定对称性的特征性断裂，可导致多种结构、电子和电磁特性等的功能耦合。使用这些功能的材料和器件的受控设计、制造和分析需要对相关长度尺度上的底层微观结构特性敏感的方法。这就是为什么扫描电子显微镜(SEM)已经成为工程和材料科学以及地质和生物科学中对各种材料和结构的微观结构进行多尺度分析的不可或缺的工具。

 

特别是随着电子后向散射衍射(EBSD)作为SEM中晶体学研究的标准技术的建立，材料中的衍射效应可以在空间分辨率低至几十纳米的量级上被感知。EBSD的核心是测量菊池模式，菊池模式是由相对于入射光束不相干的背散射电子形成的。菊池图案表现为一个特征的带网，它描绘了晶体中晶格平面的内在固定框架。这为空间分辨晶体分析提供了一种手段，包括取向测定和扫描电镜中的相分化。

 

菊池图案形成的物理机制本质上涉及电子在晶体中的多次散射，需要应用电子衍射的动力学理论。由于EBSD原则上对非中心对称晶体的对称性破缺敏感，这与受Friedels规则限制的传统x射线衍射不同，因此使用EBSD进行相位识别变得越来越有趣。换句话说，菊池图案不仅对晶体的劳厄群敏感，而且还反映了晶体的点群。

 

[1] Winkelmann A N G .Chirality determination of quartz crystals using Electron Backscatter Diffraction[J].Ultramicroscopy, 2015, 149.

 

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