電子回折パターンを用いた結晶性材料の定性分析

電子回折パターンを用いれば、試料局所の結晶構造を評価できます（技術資料「電子回折および高速フーリエ変換（FFT）パターンについて」参照）。以下では、その動径プロファイルから、結晶性材料を定性分析した事例を示します。

SiC焼結体の明視野STEM像を図（a）に示します。この焼結体ではSiC相が主体であり、Carbon相も一部に認められました。これらの相を含む領域の電子回折パターン（図（b））では、多数の回折スポットが見られ、領域内に複数の結晶が存在することを示唆されます。
存在する結晶を定性分析するには、電子回折パターン中心（透過スポット）から回折スポットまでの距離（d^-1）を収集する必要があり、それには動径方向の強度を演算する方法が有効です。
動径方向の強度を平均化した場合（図（c）中段）、回折スポットが動径プロファイルのピークとして認められます。ここで、高強度の回折ピークは識別できますが、低強度の回折ピークは識別しにくくなっています。
動径方向の強度の最大値から平均値を差し引いた場合（図（c）上段）、低強度の回折ピークであっても識別しやすくなります。例えば、4.7nm^-1付近の回折ピークについては、結晶固有の面間隔（図（c）下段）と照合することで、Graphite由来だと考えられます。

図：（a）SiC焼結体の明視野STEM像、（b）SiC相とCarbon相を含む領域の電子回折パターン
（c）（b）の動径プロファイル