On chemically sensitive atomic scale imaging

  • The predecessor of Atom probe tomography (APT), called the field ion microscopy (FIM) is known for its high spatial resolution, but at the expense of the chemical identity. To achieve improved spatial accuracy, data mining routines are developed here. Applying these routines, data extracted from a sequence of FIM images of W. The imaging distortions are analysed by comparing with atomistic and FIM image simulations, showing that the imaged atomic displacements are a consequence of the electrostatic field redistributions. To tackle the FIM's inability to discern between atoms of different chemical species, the development of a chemically-sensitive FIM is detailed. This technique is used to show the segregation of Re to a dislocation in a creep deformed Ni alloy.
  • Der Vorgänger der Atomsonden-Tomographie (APT), die Feldionenmikroskopie (FIM) genannt, ist bekannt für seine hohe räumliche Auflösung, allerdings auf Kosten der chemischen Identität. Um eine verbesserte räumliche Genauigkeit zu erreichen, werden hier Data-Mining-Routinen entwickelt. Unter Anwendung dieser Routinen werden Daten aus einer Folge von FIM-Bildern von W extrahiert. Die Bildstörungen werden durch Vergleich mit atomistischen und FIM-Bildsimulationen analysiert und zeigen, dass die abgebildeten atomaren Verschiebungen eine Folge der Umverteilung des elektrostatischen Feldes sind. Um die Unfähigkeit der FIM, zwischen Atomen verschiedener chemischer Spezies zu unterscheiden, anzugehen, wird die Entwicklung einer chemisch empfindlichen FIM detailliert beschrieben. Diese Technik wird verwendet, um die Trennung von Re zu einer Versetzung in einer kriechverformten Ni-Legierung zu zeigen.

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Metadaten
Author:Shyam Swaroop KatnagalluGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-62163
DOI:https://doi.org/10.13154/294-6216
Referee:Ralf DrautzORCiDGND, Dierk RaabeORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2018/12/20
Date of first Publication:2018/12/20
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2018/10/30
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Feldionenmikroskopie; Data Mining; Flugzeitmassenspektrometrie; Atomsonde; Versetzung (Kristallographie)
Institutes/Facilities:Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht