The authors acknowledge the facilities, and the scientific and technical assistance, of the Australian Microscopy &amp; Microanalysis Research Facility at the Australian Centre for Microscopy and Microanalysis, The University of Sydney. This research was partially supported by funding from the Faculty of Engineering &amp; Information Technologies, The University of Sydney, under the Faculty Research Cluster Program, from the Regional Council of Champagne-Ardenne (France) through the NANOTRIBO project and from the European FEDER program.

1. Equipamentos e Requisitos da amostra <ol><li> Use um SEM equipado com um detector EBSD para realizar o experimento. NOTA: Idealmente, o SEM deve ter uma fonte de emissão de campo, a fim de maximizar a resolução espacial, mas a técnica irá funcionar em qualquer tipo de SEM. </li><li> Certifique-se de que a amostra a ser analisada tem uma espessura na gama de 100 nm para resultados óptimos 17. Verifique se o espécime é fina o suficiente para ser capaz de realizar a análise TKD. NOTA: Isto pode ser feito usando forescatter detectores, o mais fino da amostra, mais escura será usando essa técnica de imagem. <ol><li> Preparar a amostra usando técnicas tradicionais de preparação da amostra de folha ETM, tais como utilizando um moinho de ondulação e, em seguida, quer electropolimento ou ião de polimento ou através da utilização da técnica de elevador-out utilizando um feixe de iões focado (FIB) se as características a serem analisados ​​são sítio específico . NOTA: As técnicas de preparação não são explained em pormenor aqui uma vez que não são o objecto deste documento e são as mesmas que as técnicas bem estabelecidas para a preparação da amostra 22 MET. Os usuários precisarão determinar o que a técnica de preparação de amostra apropriado é para seus próprios espécime. A informação pode ser encontrada em 22. </li></ol></li></ol> 2. Experimental Set-up <ol><li> Coloque a amostra sobre um suporte de amostra que permite que a amostra a ser no 20 ° relativamente à horizontal, uma vez no interior da câmara de SEM. Isto irá permitir que a amostra a ser pendurado sobre o carrossel, uma vez colocado em um positon horizontal depois de inclinar a fase por 20 ° (ver passo 2.4) para evitar efeitos de sombra durante a aquisição de dados com a câmara EBSD. NOTA: suportes de amostras especiais foram projetados para essa finalidade e um exemplo é mostrado na Figura 1. Se a amostra for um elevador FIB a amostra em uma grade TEM, assegurar que a amostra está na superfície inferior of a rede de apoio. </li></ol><img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig1.jpg" /> Figura suporte de amostra 1. TKD. Várias amostras podem ser analisadas durante uma sessão sem a necessidade de voltar a abrir a câmara de SEM. É importante a folha MET é posicionado de tal maneira que nenhum suporte ou apoio impede que os electrões a ser difractado a partir do espécime e para ser recolhida pela câmara EBSD. Não use grades que vai interferir com o sinal coletado. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <ol start="2"><li> suporte de amostra lugar na câmara de SEM, fechar a câmara e iniciar a bombagem de vácuo, como para qualquer outro espécime clicando sobre bomba no separador vac. </li><li> Utilizar na câmara de limpeza para evitar a contaminação do plasma. NOTA: Este passo é opcional, mas altamente recomendáveled para melhorar a qualidade e confiabilidade dos dados. Se a técnica está disponível com o SEM, a limpeza deve ser feita por um par de minutos. </li><li> Inclinar a fase SEM por 20 ° no sentido horário de modo a que a amostra está agora numa posição horizontal e perpendicular ao feixe de electrões. Se a amostra não é plana e lança sombras sobre o ecrã do detector EBSD substância fosforescente (tal como quando se utiliza FIB retire amostras sobre uma grelha de suporte TEM), inclinar para trás a 10 ° ou de 0o, de forma que a amostra é inclinada para fora a partir do EBSD detector. </li><li> Defina as condições de SEM para aquisição de dados ideal: definir a tensão de aceleração em 30 keV clicando EHT ( &quot;Extra Alta Tensão&quot;), selecione EHT ON para ligar a tensão de aceleração e escolheu o valor correto da EHT. Ir para o separador de abertura do painel de controlo o SEM e escolher uma abertura elevada (por exemplo 60 ou 120 uM), escolher o modo de corrente elevada ou a profundidade de campo de modo (dependendo do MEV) e ajustar a corrente de feixe adequado (cerca de 3- 4nA para uma abertura de 60 mícrons e 10-20 nA para uma abertura de 120? m). </li><li> Traga a amostra a uma distância de trabalho de 6 a 6,5 ​​milímetros, alterando o z-posição da amostra. NOTA: Isso depende do SEM e da configuração do detector EBSD; a amostra deve ser posicionado logo acima do nível da parte superior da tela de fósforo. </li><li> Certifique-se de que o titular da amostra é paralelo ao eixo x do palco para evitar possíveis danos ao equipamento enquanto se move a amostra e para obter o melhor sinal. NOTA: Não só verificar olhando a posição da amostra na câmara CCD, mover a amostra na direção x e certifique-se de que a distância com o estágio não mudou. </li><li> Mover o palco para localizar o espécime e verificar que o feixe está a atingir a amostra na posição de interesse (em que a verificação será efectuada de TKD) sobre a amostra, utilizando imagiologia de electrões secundários. <ol><li> Selecione o detector de elétrons secundários na Detector separador de painel de controlo do EPM. </li></ol></li><li> Ligue o software EBSD e inserir a câmara EBSD premindo o botão &quot;em&quot; na caixa de controlo da câmara EBSD a uma distância de 15 a 20 mm a partir da amostra utilizando o controlador externo ou o software. </li><li> Se necessário para a análise, insira o detector EDS dentro da câmara, clicando no botão &quot;in&quot; no painel de controle da câmera da EDS. A posição óptima pode não ser o mesmo que para a análise habitual EDS, por isso olhar para a contagem de sinal, e assegurar que o tempo morto é entre 20 e 50% para a recolha de dados ideal, para determinar a posição óptima para que experimental particular configurado . NOTA: É possível, neste caso, para ajustar a distância de trabalho para melhorar os dados EDS, mas que será à custa da qualidade dos padrões de difração coletadas pela câmera EBSD. A Figura 2 ilustra a configuração experimental para a aquisição de dados, onde tanto a câmara EBSDe o detector de EDS ter sido inserido na câmara. </li><li> Uma vez que todos os detectores são posicionados e a amostra tenha sido localizada, realizar o alinhamento do feixe, seleccionando a caixa de verificação do balanço foco na abertura de guia do painel de controlo o SEM e ajustando os botões horizontais e verticais para o alinhamento da abertura na placa de controlo. Executar ajuste de foco e a correção de astigmatismo, ajustando os botões horizontais e verticais para o stigmation na placa de controle. O objetivo desta etapa é obter a imagem mais nítida possível. NOTA: Durante a coleta de dados EDS certifique-se de escolher o suporte da amostra correta para dados confiáveis. Não use um pegador de amostra feita do mesmo material que está sendo analisada caso contrário, será impossível diferenciar o sinal proveniente da amostra do sinal proveniente do suporte da amostra e certifique-se que não há sobreposição dos picos de difração a partir do material que está sendo analisado e a partir do qual o suporte de amostras é loucoe. </li></ol><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig2.jpg" /> Figura 2. Montagem experimental. O espécime está numa posição horizontal, depois da rotação do palco. Isto limita a interferência da fase e do carrossel com o sinal que vai ser recolhida no ecrã de fósforo da câmara EBSD. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 3. EBSD parâmetros de software para aquisição de dados NOTA: Os parâmetros de aquisição de dados são diferentes para sistemas específicos EBSD comercialmente disponíveis. Esta seção é escrito como geralmente possível, mas alguns dos nomes e valores dos parâmetros dados aqui são apenas apropriado se um usa o software EBSD mencionado na Lista de Materiais, e os usuários de sistemas diferentes irá need para ajustar esses parâmetros de acordo com o seu próprio sistema. A maioria destes passos são exatamente o mesmo que para uma experiência EBSD normal. <ol><li> Certifique-se de que a geometria amostra no software EBSD reflete o fato de que a amostra está na posição horizontal. Assegure-se que o valor total do inclinação é 0 °. Se não, adicionar uma temperatura de -20 ° valor pré-de inclinação na guia geometria espécime. </li><li> Seleccionar a fase (s) (o qual elemento ou composto) para ser analisada como para uma experiência normal de EBSD no separador de fase. </li><li> Capturar uma imagem usando o software EBSD na guia imagem digitalizada, clicando em Iniciar. NOTA: Forescatter detectores montados abaixo tela de fósforo o detector EBSD pode ser utilizada para produzir uma imagem de campo escuro, auxiliando na identificação de regiões de interesse e sítios finos. </li><li> Ajustar as configurações da câmera EBSD para uma aquisição de dados ideal, otimizando os valores de ganho e exposição até que a imagem é brilhante, mas não saturado, como para um experim EBSD normaisotorrinolaringológico, na guia padrão de otimização. NOTA: Este passo é dependente da amostra e a sua qualidade (espessura e acabamento de superfície). </li><li> Colete um fundo no separador padrão de otimização, clicando sobre a cobrar. Assegurar que os grãos são suficientes presentes no momento da recolha de fundo mediante o ajuste da ampliação, embora seja importante para digitalizar através de uma região com espessura semelhante à área a ser analisada. </li><li> Verifique a qualidade dos padrões uma vez que o fundo foi subtraído, garantindo que estáticas opções de fundo e fundo auto tiverem sido verificados. <ol><li> Embora eles vão olhar distorcida devido à geometria especial do set-up, assegurar que as bandas de difração são claramente visíveis (ver Figura 3). Integrar quadros sucessivos na câmara EBSD para melhorar a relação sinal-ruído na imagem desde a intensidade luminosa do padrão de difração na tela de fósforo é baixa. </li><li> Se a qualidade dos padrões não é bomsuficiente, alterar a configuração da câmara (ajustar o ganho e a exposição) ou alterar o tamanho da abertura do SEM (usar uma abertura maior, se possível). Ele também pode ser devido aos espécime ser demasiado espessa, caso em que diluindo o espécime é a única solução (dependendo do espécime isto pode ser feito usando um FIB ou desbaste de iões). </li></ol></li></ol><img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig3.jpg" /> Figura 3. Padrão de difracção de Kikuchi obtido por TKD. O padrão parece distorcido em relação a um padrão obtido por EBSD tradicional e o centro do padrão foi deslocado para baixo. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <ol start="7"><li> Otimizar o solver para reconhecimento de padrões e melhorar a taxa de indexação, indo para a guia otimizar solver. NOTA: No tele software utilizado aqui, duas opções estão disponíveis para melhor TKD padrão de indexação: TKD Optimized ou precisão refinado. Recomenda-se usar a opção de TKD otimizado quando os padrões de difração são altamente binned; para os padrões de resolução mais alta (por exemplo, 336 x 256 pixels ou superior), o modo de precisão refinada funciona melhor. </li><li> Se uma análise de alta resolução é necessária (um tamanho de passo de 5 nm ou menor) deixar a amostra na presente configuração, durante 30 a 60 minutos, para melhorar a estabilidade e vácuo de feixe térmico. Não deixe o feixe embora na região de interesse. </li><li> Antes de iniciar a aquisição de dados, ajustar novamente o foco e corrigir o astigmatismo do SEM repetindo o passo 2.11. </li><li> Defina os parâmetros (tamanho e tamanho do mapa etapa) para a aquisição de mapa na Acquire guia mapa de dados. NOTA: O tamanho de passo pode ser tão baixo como 2 nm, se necessário e se o espécime é de alta qualidade. </li><li> Comece a aquisição mapa pressionando o botão de arranque no Acquireseção no mapa de dados. NOTA: A análise dos dados será realizada exatamente da mesma forma que para uma varredura normal EBSD, não são necessários ajustes. Diferentes tipos de mapa podem ser obtidas a partir dos dados. Euler, contraste banda, figura inversa pólo, mapas de fases podem ser obtidos a partir dos dados recolhidos. figuras de pólo também pode ser tirado a partir destes dados. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Todos os dados apresentados neste documento foram obtidos utilizando um padrão, sistema EBSD comercial. Tal sistema está disponível em muitos laboratórios ao redor do mundo, o que significa que esta técnica pode ser facilmente aplicado nestes laboratórios sem ter que fazer qualquer investimento adicional. Nenhuma modificação na configuração do SEM e nenhum software adicionais são necessários para utilizar o sistema para recolher dados EBSD TKD. Portanto, a transição de EBSD tradicional para TKD é muito fácil. A taxa de aquisição de dados para TKD é semelhante ao de EBSD, que atualmente atinge até cerca de 1.000 padrões / s 19. Esta taxa elevada é parcialmente devido ao nível muito elevado de automação da técnica, incluindo calibração para a posição de centro padrão e mudança centro padrão durante a análise 19. TKD irá beneficiar de todas estas vantagens. Além disso, como TKD EBSD, pode ser acoplado facilmente com EDS para obter química adicionalinformações (ver Figura 7). A preparação da amostra é muito importante para obter dados em TKD, portanto, o tempo deve ser gasto no passo 1.2 para assegurar que a amostra é suficientemente fina para ser analisado. Caso contrário, existe nenhum ponto no início da experiência. Corretamente definindo os parâmetros do SEM é fundamental na obtenção de dados confiáveis. Os utilizadores devem prestar especial atenção aos passos 2,5 e 2,11 e os valores para os parâmetros indicados no protocolo pode necessitar de ser ajustada para SEM, sistemas e espécimes EBSD específicos. Os parâmetros para optimizar o padrão de reconhecimento (passo 3.7) são também muito importante para garantir uma boa qualidade dos dados recolhidos. Estes parâmetros precisam ser testados para vários padrões em diferentes regiões da área a ser digitalizada para se certificar de que toda a área de interesse podem ser digitalizados adequadamente com uma taxa de indexação alta. Os diferentes exemplos apresentados neste documento confirmam a alta resoluçãocapacidade da técnica em comparação com EBSD tradicional. Apesar do progresso feito com o hardware e o software dos sistemas de SEM e EBSD, a resolução da técnica EBSD não pode atingir valores inferiores a 20 nm para materiais de elevada densidade 17, o que significa que caracterizar características menores do que 50 nm de estes materiais será impossível. Trabalhando com materiais menos densos irá aumentar o tamanho do resolúvel menor para a marca de 100 nm. A Figura 6b mostra que é possível utilizar TKD para caracterizar características, tais como as ripas HCP presentes nas ligas de Co-Cr-Mo deformadas, que são tão pequenos quanto 10 e 20 nm, tal como a resolução espacial da técnica pode ser tão partir de 2 nm, 17. materiais geológicos são geralmente não condutor ou semi-condutor, que muitas vezes levanta algumas dificuldades quando eles precisam ser caracterizadas utilizando EBSD tradicional. Este problema não se apresenta ao mesmo tempo ucantar TKD. O volume de interacção durante a análise é tão pequeno dada a geometria fina do espécime que não há nenhum problema de condutividade. Este volume interacção pequeno é também uma vantagem ao trabalhar com materiais altamente deformadas como densidades normalmente elevados de deslocamento faz com que seja impossível a obtenção de padrões que podem ser indexados usando EBSD tradicional. Como pode ser visto na Figura 8, o diamante altamente deformadas podia ser caracterizada utilizando TKD apesar das elevadas densidades de deslocamento apresentam nos seus grãos. Uma limitação da técnica refere-se a preparação da amostra. É mais difícil para obter uma boa amostra para TKD do que é para EBSD. As técnicas de preparação de amostra são as mesmas que para a preparação da amostra MET, o que significa que eles são difíceis e demoradas. Encontrar a área correta para analisar também é um desafio que pode ser abordada através de técnicas específicas do local, tais como usando um FIB se é adequado para o tipo de amostra a serestudou. A resolução espacial é melhorada de forma bastante significativa com TKD em comparação com EBSD, mas ainda não é tão bom quanto o que pode ser alcançado usando TEM 17, 19. Este trabalho demonstrou que TKD é uma técnica valiosa para caracterizar nanocristalinos e UFG materiais provenientes de diversas origens. A sua facilidade de aplicação, velocidade, resolução e flexibilidade em termos de condutividade superam a dificuldade na preparação de amostras. O futuro da técnica reside na na caracterização in situ. Ao utilizar um equipamento de teste in situ mecânica durante a realização de análise de TKD, será possível observar a forma como estes nano- e micro-estruturas ultra-finas mudar sob carga externa. Isto irá aumentar o nosso conhecimento sobre os mecanismos de deformação de materiais nanocristalinos e UFG.

Uma das fronteiras de pesquisa de hoje em materiais avançados está a procurar materiais com propriedades mecânicas adaptados adequados para aplicações high-end físicas, químicas e projetar ativamente. A modificação da microestrutura do material é uma forma eficaz de adequar suas propriedades para alcançar alta performance específica. Neste paradigma, refinar o tamanho do grão dos materiais cristalinos para produzir materiais de ultra-fino granulado (UFG) ou nanocristalinos foi demonstrado ser uma técnica eficaz para aumentar a sua força de 1, 2. Tal microestrutura refinada pode ser conseguida através de processos que envolvem a deformação plástica severa 3, 4, ou através da consolidação de pós ultra-finas ou nano-sized em materiais a granel, utilizando vários processos de metalurgia do pó 5, 6. A investigação neste domínio tem sido increasing nos últimos dez anos, com os principais objectivos sendo de ampliar os processos e para compreender os mecanismos de deformação de tais materiais. UFG e materiais nanocristalinos são, no entanto, não se limitando a aplicações modernas na ciência de materiais já que a natureza tem sua própria maneira de produzir tais materiais cristalinos refinados. zonas de falhas geológicas são conhecidos por produzir regiões nanocristalinos; embora muitas vezes assumido ser amorfo, com base em estudos de microscopia de luz, microscopia electrónica de transmissão de alta resolução (TEM) e microscopia electrónica de varrimento (MEV) têm frequentemente mostrado que os tamanhos de grão podem ser na escala de dezenas de nanómetros 7. Episódios de deformação alta taxa de deformação, como aqueles durante impactos de meteoritos, também pode produzir estruturas nanocristalinos, bem como densidades de defeitos extremamente elevados 8. Deformação nem sempre é uma exigência para nanoestruturas na natureza. Pearce et al. </em&gt; apresentaram evidência da deposição de grandes volumes de ouro a partir de uma fonte coloidal em um depósito de ouro orogênica através da caracterização das nanopartículas de Au e Pt / PTFE em minerais extraídos de minas de ouro 9. Estruturas de casca, tais como nácar, são formados pela disposição regular de unidades cristalinas na escala de alguns 100 nm 10. Meteoritos até ter sido demonstrado que contêm estruturas de minerais UFG 11. Seja qual for a proveniência dos materiais que possuam essas estruturas UFG ou nanocristalinos, caracterizando-los é um desafio que levou ao desenvolvimento de melhores ferramentas de caracterização em nanoescala. Um caminho promissor que tem sido investigado é microscopia eletrônica. Uma tal técnica parece perfeitamente adaptado para esta tarefa, dado que a inerentemente pequeno comprimento de onda de electrões, associada à sua utilização, oferece a possibilidade de analisar a estrutura atómica da material 12. Já foi demonstrado que Electron retroespalhamento Difracção (EBSD) pode ser utilizado para caracterizar materiais UFG com tamanhos de grão para baixo para a escala sub-micra 13, 14, 15, 16. No entanto, a resolução espacial da técnica EBSD, mesmo utilizando as actuais SEMs mais avançados, está limitado a 20 a 50 nm de acordo com o material 17. Portanto, não é surpreendente que, inicialmente, os investigadores procuraram soluções para caracterizar esses materiais com microestrutura ultra-fina usando TEM. Determinação orientação cristalográfica utilizando modos de difracção em TEM, tais como padrões de Kikuchi e padrões de manchas, pode alcançar resoluções espaciais da ordem dos 10 nm e, em alguns casos inferiores a esse valor 12, 18, 19. No entanto, algumas desvantagens têm a abelhan identificado com o uso destas técnicas, como a sua velocidade e resoluções angulares, especialmente quando comparado com as possibilidades oferecidas por EBSD 12, 19. Embora as técnicas de difracção de MET-base de precessão automatizadas podem atingir velocidades de indexação similares como EBSD, a maioria das técnicas de MET sofrem de níveis relativamente baixos de automação 19. Além disso, técnicas TEM geralmente requerem alinhamentos críticos e demorados de sistema de lentes do instrumento para obter um desempenho ideal. Mais recentemente, o interesse se deslocou no sentido de melhorar a resolução da técnica de difracção de Kikuchi dentro do MEV, alterando a maneira como o sinal é obtida e analisada. Keller e Geiss apresentada uma nova forma de baixa energia de transmissão de difracção de Kikuchi realizada no SEM 20. O método, que deram o nome de transmissão-EBSD (t-EBSD), necessita de um detector EBSDe software associado para capturar e analisar a variação da intensidade angular em grande ângulo de dispersão para a frente de electrões em transmissão. Usando esta técnica, eles foram capazes de recolher padrões Kikuchi de nanopartículas e nano-grãos com dimensões tão baixas como de 10 nm de diâmetro. O facto dos electrões difractados analisados ​​neste caso ir através do espécime e não são ejectados para trás a partir da superfície do espécime, provocou uma mudança na terminologia para descrever de forma mais adequada a técnica; agora é chamado de transmissão Kikuchi Diffraction ou TKD. A técnica de TKD foi otimizado por Trimby para permitir uma melhor resolução e a aquisição automática de orientação mapeia 17. Esta técnica também pode ser acoplada a espectrometria de energia dispersiva de raios X (EDS) para recolher informações químicas durante a realização da análise de orientação cristalográfica 21. Este artigo fornece os requisitos em termos de equipamentoe espécimes para conduzir experiências de TKD, descreve as diferentes etapas necessárias para a aquisição de dados e apresenta os resultados recolhidos em quatro amostras diferentes para mostrar a extensão das possíveis aplicações da técnica. Os exemplos aqui apresentados são ligas quer metálicos que tenham sido sujeitos a deformação plástica severa para criar materiais UFG / nanocristalinos ou materiais geológicos que também tenham sido sujeitos a deformação plástica severa e apresentam microestruturas refinadas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="766">
	<tbody>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Scanning electron microscope</td>
			<td style="width:112px;">&#160;Zeiss&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:319px;">Preferably equipped with a&#160; field emission source in order to maximize spatial resolution. The one used here is a Zeiss Ultra plus field emission-SEM</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Electron backscatter diffraction detector</td>
			<td style="width:112px;">Oxford instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:319px;">Different system are available on the market. The one is in this work is a Nordlys-nano EBSD detector from Oxford instruments. Forescatter detectors are mounted belown the detector phospor screen which is an option.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Electron backscatter diffraction software for data acquisition and analysis</td>
			<td style="width:112px;">Oxford instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:319px;">The protocal is described here for the usage of the AZtecHKL EBSD software but other software can be used as well</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">EDS dector</td>
			<td style="width:112px;">Oxford instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:319px;">This is optional. The one used here is a X-Max 20mm2 silicon drift EDS detector from Oxford instruments</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">sample holder for TKD</td>
			<td style="width:112px;">ANY</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:319px;">As long as it can handle thin specimen and can be placed in the correct orientation within the microscope. Different companies sell specific sample holders for TKD analysis if required by the user.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Plasma cleaner</td>
			<td style="width:112px;">Evactron</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:319px;">This is optional. The one used here is Evactron Model 25 RF Plasma Decontaminator for FIB/SEM and Vacuum Chambers</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of ultra-fine grained and nanocrystalline materials using transmission kikuchi diffraction

Um dos desafios na análise da microestrutura reside hoje na caracterização confiável e precisa de grãos de ultra-fina (UFG) e materiais nanocristalinos. As técnicas tradicionais associados com microscopia electrónica de varrimento (SEM), tais como a difracção de electrões de retrodifusão (EBSD), não possuem a resolução espacial necessária devido ao grande volume de interacção entre os electrões do feixe e os átomos do material. microscopia eletrônica de transmissão (TEM) tem a resolução espacial necessária. No entanto, devido a uma falta de automatização no sistema de análise, a taxa de aquisição de dados é lento que limita a área do espécime que podem ser caracterizados. Este trabalho apresenta uma nova técnica de caracterização, Kikuchi Transmissão de difraco (TKD), que permite a análise da microestrutura da UFG e materiais nanocristalinos utilizando um SEM equipada com um sistema de EBSD padrão. A resolução espacial desta técnica pode chegar a 2 nm.Esta técnica pode ser aplicada a uma grande variedade de materiais que seria difícil analisar usando EBSD tradicional. Após a apresentação da montagem experimental e descrição dos diferentes passos necessários para a realização de uma análise de TKD, os exemplos da sua utilização em ligas de metais e minerais são apresentados para ilustrar a resolução da técnica e a sua flexibilidade em termos de material a ser caracterizado.

Os dados aqui apresentados foram coletados usando o, sistema de EBSD SEM e softwares mencionados na Lista de Materiais. Dependendo das características de interesse, as verificações foram executados com diferentes tamanhos de passo e o tamanho específico passo é indicado para cada espécime mostrados neste trabalho. Os dois primeiros exemplos de aplicação TKD aqui apresentados estão relacionados com refinamento de grão de ligas metálicas, a fim de aumentar as suas propriedades mecânicas. Os aços inoxidáveis e ligas de cobalto-crómio-molibdénio são comumente utilizados para aplicações biomédicas devido à sua elevada resistência à corrosão, boas propriedades mecânicas sob carga estática e biocompatibilidade 23, 24. No entanto, ambos estes materiais têm desvantagens: os aços inoxidáveis ​​têm baixa dureza e resistência ao desgaste, enquanto as ligas de Co-Cr-Mo podem falhar devido a fenómenos de tribocorrosão. Uma maneira to abordar de curto vindas desses materiais é mudar as suas propriedades de superfície por refinamento microestrutura. de aço inoxidável e as amostras de liga de Co-Cr-Mo foram submetidos a mecânico de superfícies de Atrito de Tratamento (SMAT), que é um tratamento de superfície, que gera, por deformação grave de plástico, uma camada de superfície nanocristalino que aumenta a superfície mecânica, tribológico, e as propriedades de corrosão de materiais a granel, sem alterar a sua composição química 25. Usando TKD, a microestrutura abaixo da superfície tratada foi analisado para os diferentes materiais para conectar-se a mudança de microestrutura para as propriedades melhoradas. Caracterização microestrutura usando TKD provou que submeter um espécime de aço inoxidável para SMAT criado uma região, 1 um de espessura abaixo da superfície tratada, onde uma mistura de nano-grãos equiaxiais e nano-grãos ligeiramente alongadas estavam presentes 23.A Figura 4 apresenta uma das análises TKD que foram executados em uma amostra tratada. O espécime de TKD foi preparado usando um FIB como a área de interesse foi apenas à superfície da amostra. A Figura 4 mostra que, na primeira região abaixo da superfície tratada, os grãos equiaxiais são menores do que 100 nm de diâmetro, enquanto os grãos alongados espessuras presentes de 100 a 200 nm para comprimentos que podem chegar a 500 nm. Abaixo desta primeira região, uma região UFG de grãos de tamanho alongado sub-micron também pode ser visto na figura. Esta foi a primeira vez que a região de nano-grão foi adequadamente caracterizado por um espécime sujeito a SMAT. Para efeitos de comparação, uma outra amostra de aço inox sujeito a SMAT foi analisada utilizando EBSD tradicional e os resultados de uma das análises são mostrados na Figura 5. Tanto a banda de contraste e mapas IPF mostrar a presença de uma região UFG na superfície. No entanto, embora um tamanho de passo de 15 nm foi utilizado para executar a verificação, o grão<html> s em que a região não podem ser indexados com sucesso devido ao volume maior interacção que é analisada em cada local durante a verificação. Isto mostra o limite da técnica EBSD para caracterizar UFG e materiais nanocristalinos. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig4.jpg" /> Figura 4. Os dados TKD recolhidos a partir de um espécime de aço inoxidável depois de SMAT. Os dados foram recolhidos utilizando um tamanho de passo de 5 nm de 100 a 120 nm de espessura da amostra. (A) Bandas mapa contraste que dá uma indicação da qualidade do padrão recolhido (o mais claro o cinzento melhor o padrão); (B) Inverso de pólo Figura (FPI) mapa que mostra as diferentes orientações cristalográficas dos grãos de acordo com o esquema de cor representado à direita do mapa. A superfície tratada está no topo dos mapas.arget = &quot;_ blank&quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig5.jpg" /> Figura 5. Dados de EBSD recolhidos a partir de um espécime de aço inoxidável depois de SMAT. Os dados foram recolhidos utilizando um passo de 15 nm. (A) mapa contrato da faixa; Mapa (b) FPI. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig5large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> A Figura 6 ilustra os resultados da caracterização de TKD de uma amostra de liga de Co-Cr-Mo submetido a SMAT. O espécime TKD foi preparado usando um FIB e a área analisada estava localizada aproximadamente 10 m abaixo da superfície tratada. Os resultados mostram que um refinamento da microestrutura ocorreu através de transformação de fase 24. Inicialmente, o material possuía uma única fase cúbica de face centrada (FCC) e tinha um tamanho médio de grão de 10 um. A Figura 6 mostra que duas fases nesta região deformada estão presentes: (PCH) ripas hexagonal bem compactada são vistos no interior dos grãos de FCC. A espessura destas ripas pode ser tão pequena como 10 a 20 nm. Este refinamento da microestrutura explica o aumento de três vezes na dureza medida do material logo abaixo da superfície tratada 24. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig6.jpg" /> Figura 6. Dados de TKD recolhidos a partir de uma amostra de liga de cobalto-cromo-molibdênio após SMAT. Os dados foram recolhidos utilizando um tamanho de passo de 5 nm de 100 a 120 nm de espessura da amostra. (A) mapa contraste da faixa; (B) fase mapa que mostra a distribuição das duas fases presentes na liga após a deformação plástica, o vermelhocor representa a fase de HCP, enquanto a cor azul mostra a fase de FCC; (C) FPI mapa que mostra as diferentes orientações cristalográficas dos grãos da fase HCP de acordo com o esquema de cores representada na esquerda do mapa; (D) FPI mapa que mostra as diferentes orientações cristalográficas dos grãos da fase de FCC de acordo com o esquema de cor representado à direita do mapa. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig6large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Os dois últimos exemplos aqui apresentados estão relacionados com o campo da geologia. estruturas sub-micron podem estar presentes em minerais devido à deformação plástica severa eles são submetidos a dentro do manto da Terra ou durante terramotos, por exemplo. Estes materiais podem apresentar altas densidades de discordâncias que fazem a sua caracterização através tradiçãoal EBSD impossível. estudo detalhado da sua microestrutura é no entanto fundamental para determinar o fundo destes minerais e entender os processos físicos diferentes química e à qual foram submetidos. Por exemplo, é possível acompanhar o ciclo do carbono no interior da Terra estudando diamantes e suas inclusões. A Figura 7 ilustra um desses estudos, onde Jacob et al. investigaram a microestrutura e a composição das inclusões FeNi-sulfureto em um agregado de diamante policristalino que exibe um nanogranular magnetite corona reacção 26. A análise de TKD revelaram a distribuição das diferentes fases presentes na amostra (Figura 7b), e mostraram os nano-estruturas da magnetite (Figura 7a). Por acoplamento com TKD EDS, a distribuição dos diferentes elementos (aqui mostram apenas distribuições de Fe e Cu nas Figuras 7c e d) dentro th<html> foi determinada e diferentes fases. O estudo mostrou que o diamante e formado nucleadas por uma reacção redox envolvendo o fluido formador de diamante e o sulfureto FeNi que formada de magnetite e 26 de diamante. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig7.jpg" /> Figura 7. TKD e dados de EDS recolhidos a partir de inclusões FeNi-sulfureto em um agregado de diamante policristalino. Os dados foram recolhidos utilizando um tamanho de passo de 10 nm em uma amostra de 80 a 100 nm de espessura. (A) mapa contraste da faixa; (B) fase mapa que mostra a distribuição das diferentes fases presentes na amostra, diamante é indicado em amarelo, vermelho em magnetite, pirrotite em verde e calcopirite em azul; (C) composição química mapa que mostra a distribuição de Fe na amostra; (D) composição química mapa que mostra a distribuição de Cu no espécime.ef = &quot;http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig7large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Muitas amostras geológicas são submetidos a alta deformação plástica, embora isso não seja sempre associada a processos tectônicas da Terra. Estruturas de impacto são observados em muitas crateras de meteoritos na superfície da Terra, ocasionalmente associada com altas pressões suficientes para transformar grafite em diamante 27. A estrutura destes diamantes é altamente deformadas com densidades muito elevadas de luxação, devido ao impacto de alta energia causada pela meteoritos. A Figura 8 mostra um exemplo de um diamante impacto caracterizado usando TKD. A grande deformação plástica visto pelo espécime explica a presença de grãos de tamanho sub-micron, uma elevada proporção de gémeos (ver Figura 8b) e gradientes de orientações cristalográficas within os grãos (estes gradientes estão devido a elevadas densidades de deslocamento dentro dos grãos). <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/55506/55506fig8.jpg" /> Figura 8. Os dados recolhidos a partir de uma TKD diamante impacto de meteoritos. Os dados foram recolhidos utilizando um tamanho de passo de 10 nm em uma amostra de 80 a 100 nm de espessura. (A) Bandas mapa inclinação dá uma indicação da qualidade do padrão recolhido (o mais claro o cinzento melhor o alinhador); (B) IPF mapa mostrando as diferentes orientações cristalográficas dos grãos de acordo com o esquema de cores representadas na direita do mapa. As linhas vermelhas representam limites individuais, com uma rotação de 60 ° sobre &lt;111&gt;. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55506/55506fig8large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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Characterization of Ultra-fine Grained and Nanocrystalline Materials Using Transmission Kikuchi Diffraction

Este documento apresenta um método detalhado para caracterizar a microestrutura dos materiais de granulação e nanocristalinos ultra-finas utilizando um microscópio electrónico de varrimento equipado com um sistema de difracção de electrões retroespalhamento padrão. ligas de metais e minerais apresentam microestruturas refinadas são analisados ​​usando esta técnica, mostrando a diversidade das suas possíveis aplicações.

Caracterização de Ultra-grão fino e nanocristalinos Materiais Usando Transmissão Kikuchi Diffraction

One of the challenges in microstructure analysis nowadays resides in the reliable and accurate characterization of ultra-fine grained (UFG) and ...

characterization-ultra-fine-grained-nanocrystalline-materials-using

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Revealing Dynamic Processes of Materials in Liquids Using Liquid Cell Transmission Electron Microscopy

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted significant interests across the research fields of materials science, physics, chemistry and biology. The key enabling technology is a liquid cell. We fabricate liquid cells with thin viewing windows through a sequential microfabrication process, including silicon nitride membrane deposition, photolithographic patterning, wafer etching, cell bonding, etc. A liquid cell with the dimensions of a regular TEM grid can fit in any standard TEM sample holder. About 100 nanoliters reaction solution is loaded into the reservoirs and about 30 picoliters liquid is drawn into the viewing windows by capillary force. Subsequently, the cell is sealed and loaded into a microscope for in situ imaging. Inside the TEM, the electron beam goes through the thin liquid layer sandwiched between two silicon nitride membranes. Dynamic processes of nanoparticles in liquids, such as nucleation and growth of nanocrystals, diffusion and assembly of nanoparticles, etc., have been imaged in real time with sub-nanometer resolution. We have also applied this method to other research areas, e.g., imaging proteins in water. Liquid cell TEM is poised to play a major role in revealing dynamic processes of materials in their working environments. It may also bring high impact in the study of biological processes in their native environment.

We have developed a self-contained liquid cell, which allows imaging through liquids using a transmission electron microscope. Dynamic processes of nanoparticles in liquids can be revealed in real time with sub-nanometer resolution.

Revelando processos dinâmicos de Materiais em Líquidos Usando líquido celular Microscopia Eletrônica de Transmissão

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted ...

Engenharia

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. During insertion or removal of alkali metal ions, the redox states of transition metals in the compounds change and structural transformations such as phase transitions and/or lattice parameter increases or decreases occur. These behaviors in turn determine important characteristics of the batteries such as the potential profiles, rate capabilities, and cycle lives. The extremely bright and tunable x-rays produced by synchrotron radiation allow rapid acquisition of high-resolution data that provide information about these processes. Transformations in the bulk materials, such as phase transitions, can be directly observed using X-ray diffraction (XRD), while X-ray absorption spectroscopy (XAS) gives information about the local electronic and geometric structures (e.g.&#160;changes in redox states and bond lengths). In situ experiments carried out on operating cells are particularly useful because they allow direct correlation between the electrochemical and structural properties of the materials. These experiments are time-consuming and can be challenging to design due to the reactivity and air-sensitivity of the alkali metal anodes used in the half-cell configurations, and/or the possibility of signal interference from other cell components and hardware. For these reasons, it is appropriate to carry out ex situ experiments (e.g.&#160;on electrodes harvested from partially charged or cycled cells) in some cases. Here, we present detailed protocols for the preparation of both ex situ and in situ samples for experiments involving synchrotron radiation and demonstrate how these experiments are done.

We describe the use of synchrotron X-ray absorption spectroscopy (XAS) and X-ray diffraction (XRD) techniques to probe details of intercalation/deintercalation processes in electrode materials for Li-ion and Na-ion batteries. Both in situ and ex situ experiments are used to understand structural behavior relevant to the operation of devices

Caracterização de Materiais de Eletrodo de íons de lítio e íon sódio Baterias Utilizando Técnicas Synchrotron Radiation

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Characterization of Thermal Transport in One-dimensional Solid Materials

The TET (transient electro-thermal) technique is an effective approach developed to measure the thermal diffusivity of solid materials, including conductive, semi-conductive or nonconductive one-dimensional structures. This technique broadens the measurement scope of materials (conductive and nonconductive) and improves the accuracy and stability. If the sample (especially biomaterials, such as human head hair, spider silk, and silkworm silk) is not conductive, it will be coated with a gold layer to make it electronically conductive. The effect of parasitic conduction and radiative losses on the thermal diffusivity can be subtracted during data processing. Then the real thermal conductivity can be calculated with the given value of volume-based specific heat (&#961;cp), which can be obtained from calibration, noncontact photo-thermal technique or measuring the density and specific heat separately. In this work, human head hair samples are used to show how to set up the experiment, process the experimental data, and subtract the effect of parasitic conduction and radiative losses.

The TET (transient electro-thermal) technique is an effective approach developed to measure the thermal diffusivity of solid materials.

Caracterização dos Transportes térmica em materiais sólidos unidimensionais

The TET (transient electro-thermal) technique is an effective approach developed to measure the thermal diffusivity of solid materials, including ...

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric vehicles.1,2 However, many challenges, such as energy density and battery lifetimes, need to be overcome before this particular battery technology can be widely implemented in such applications.3 This research is challenging, and we outline a method to address these challenges using in situ NPD to probe the crystal structure of electrodes undergoing electrochemical cycling (charge/discharge) in a battery. NPD data help determine the underlying structural mechanism responsible for a range of electrode properties, and this information can direct the development of better electrodes and batteries.
We briefly review six types of battery designs custom-made for NPD experiments and detail the method to construct the &#8216;roll-over&#8217; cell that we have successfully used on the high-intensity NPD instrument, WOMBAT, at the Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO). The design considerations and materials used for cell construction are discussed in conjunction with aspects of the actual in situ NPD experiment and initial directions are presented on how to analyze such complex in situ data.

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

We describe the design and construction of an electrochemical cell for the examination of electrode materials using in situ neutron powder diffraction (NPD). We briefly comment on alternate in situ NPD cell designs and discuss methods for the analysis of the corresponding in situ NPD data produced using this cell.

In Situ Neutron Powder Diffraction uso das baterias de íon-lítio sob medida

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the degradation of device performance. In order to evaluate such degradations using computer simulations, full matrix material properties at elevated temperatures are needed as inputs. It is extremely difficult to measure such data for ferroelectric materials due to their strong anisotropic nature and property variation among samples of different geometries. Because the degree of depolarization is boundary condition dependent, data obtained by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) impedance resonance technique, which requires several samples with drastically different geometries, usually lack self-consistency. The resonant ultrasound spectroscopy (RUS) technique allows the full set material constants to be measured using only one sample, which can eliminate errors caused by sample to sample variation. A detailed RUS procedure is demonstrated here using a lead zirconate titanate (PZT-4) piezoceramic sample. In the example, the complete set of material constants was measured from room temperature to 120 &#176;C. Measured free dielectric constants <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/53461/image001.jpg" /> and&#160;<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/53461/image002.jpg" /> were compared with calculated ones based on the measured full set data, and piezoelectric constants d15 and d33 were also calculated using different formulas. Excellent agreement was found in the entire range of temperatures, which confirmed the self-consistency of the data set obtained by the RUS.

This protocol describes the procedure of measuring the temperature dependence of the full set material constants of piezoelectric materials using resonant ultrasound spectroscopy (RUS).

Caracterização do conjunto completo de constantes do material e sua dependência de temperatura para materiais piezoelétricos Usando Resonant Ultrasound Spectroscopy

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Comprehensive Characterization of Extended Defects in Semiconductor Materials by a Scanning Electron Microscope

Extended defects such as dislocations and grain boundaries have a strong influence on the performance of microelectronic devices and on other applications of semiconductor materials. However, it is still under debate how the defect structure determines the band structure, and therefore, the recombination behavior of electron-hole pairs responsible for the optical and electrical properties of the extended defects. The present paper is a survey of procedures for the spatially resolved investigation of structural and of physical properties of extended defects in semiconductor materials with a scanning electron microscope (SEM). Representative examples are given for crystalline silicon. The luminescence behavior of extended defects can be investigated by cathodoluminescence (CL) measurements. They are particularly valuable because spectrally and spatially resolved information can be obtained simultaneously. For silicon, with an indirect electronic band structure, CL measurements should be carried out at low temperatures down to 5 K due to the low fraction of radiative recombination processes in comparison to non-radiative transitions at room temperature. For the study of the electrical properties of extended defects, the electron beam induced current (EBIC) technique can be applied. The EBIC image reflects the local distribution of defects due to the increased charge-carrier recombination in their vicinity. The procedure for EBIC investigations is described for measurements at room temperature and at low temperatures. Internal strain fields arising from extended defects can be determined quantitatively by cross-correlation electron backscatter diffraction (ccEBSD). This method is challenging because of the necessary preparation of the sample surface and because of the quality of the diffraction patterns which are recorded during the mapping of the sample. The spatial resolution of the three experimental techniques is compared.

The optical, electrical, and structural properties of dislocations and of grain boundaries in semiconductor materials can be determined by experiments performed in a scanning electron microscope. Electron microscopy has been used to investigate cathodoluminescence, electron beam induced current, and diffraction of backscattered electrons.

Caracterização abrangente de Defeitos estendidos em Materiais Semicondutores por um Microscópio Eletrônico de Varredura

Extended defects such as dislocations and grain boundaries have a strong influence on the performance of microelectronic devices and on other applications ...

Studying Dynamic Processes of Nano-sized Objects in Liquid using Scanning Transmission Electron Microscopy

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a microfluidic chamber assembled in the specimen holder for Transmission Electron Microscopy (TEM) and STEM. The microfluidic system consists of two silicon microchips supporting thin Silicon Nitride (SiN) membrane windows. This article describes the basic steps of sample loading and data acquisition. Most important of all is to ensure that the liquid compartment is correctly assembled, thus providing a thin liquid layer and a vacuum seal. This protocol also includes a number of tests necessary to perform during sample loading in order to ensure correct assembly. Once the sample is loaded in the electron microscope, the liquid thickness needs to be measured. Incorrect assembly may result in a too-thick liquid, while a too-thin liquid may indicate the absence of liquid, such as when a bubble is formed. Finally, the protocol explains how images are taken and how dynamic processes can be studied. A sample containing AuNPs is imaged both in pure water and in saline.

This protocol describes the operation of a liquid flow specimen holder for scanning transmission electron microscopy of AuNPs in water, as used for the observation of nanoscale dynamic processes.

Estudar processos dinâmicos de Nano porte Objects no líquido utilizando a Transmissão Microscopia Eletrônica de Varredura

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a ...

Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex donor-acceptor emitters is presented. With a step-by-step procedure, readers will be able to repeat and produce OLED devices based on simple organic emitters. A patterning procedure allowing the creation of personalized indium tin oxide (ITO) shape is shown. This is followed by the evaporation of all layers, encapsulation and characterization of each individual device. The end goal is to present a procedure that will give the opportunity to repeat the information presented in cited publication but also using different compounds and structures in order to prepare efficient OLEDs.

A protocol for the production of simple structured organic light-emitting diodes (OLEDs) is presented.

Produção e caracterização de vácuo depositaram diodos emissores de luz orgânico

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued development of nanocrystalline metals. Despite these efforts, the transition of these materials from the lab bench to actual applications has been blocked by the inability to produce large scale parts that retain the desired nanocrystalline microstructures. Following the development of a method proven to stabilize the nanosized grain structure to temperatures approaching that of the melting point for the given metal, the US Army Research Laboratory (ARL) has progressed to the next stage in the development of these materials - namely the production of large scale parts suitable for testing and evaluation in a range of relevant test environments. This report provides a broad overview of the ongoing efforts in the processing, characterization, and consolidation of these materials at ARL. In particular, focus is placed on the methodology used for producing the nanocrystalline metal powders, in both small and large-scale amounts, that are at the center of ongoing research efforts.

This paper provides a brief overview of the ongoing efforts at the Army Research Laboratory on the processing of bulk nanocrystalline metals with an emphasis on the methodologies used for the production of the novel metal powders.

Processamento de metais de nanocristalina em massa no exército E.U. Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...

Method Development for Contactless Resonant Cavity Dielectric Spectroscopic Studies of Cellulosic Paper

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of data that can be obtained from an individual sample and renders it difficult to produce statistically relevant data for unique and rare materials. Resonant cavity dielectric spectroscopy is a non-destructive, contactless technique which can simultaneously interrogate both sides of a sheeted material and provide measurements which are suitable for statistical interpretations. This offers analysts the ability to quickly discriminate between sheeted materials based on composition and storage history. In this methodology article, we demonstrate how contactless resonant cavity dielectric spectroscopy may be used to differentiate between paper analytes of varying fiber species compositions, to determine the relative age of the paper, and to detect and quantify the amount of post-consumer waste (PCW) recycled fiber content in manufactured office paper.

A protocol for the non-destructive analysis of the fiber content and relative age of paper.

Desenvolvimento de método para estudos espectroscópicos dielétricos de cavidade ressonante sem contato de papel Celulóico

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of ...