Caracterització i observació de dislocacions mitjançant microscòpia electrònica de transmissió

Abstract

[cat] El present treball està dividit en tres parts principals. En la primera part s’estudiaran alguns tipus de defectes presents en sòlids reals, centrant-nos en les dislocacions: com es caracteritzen mitjançant el seu vector de Burgers, quina és la seva importància a la ciència de materials i com es mouen. En la segona part s’introduirà breument la microscòpia electrònica de transmissió (TEM), una de les eines principals que tenen els científics per a observar i caracteritzar sòlids i, en particular, dislocacions. En la tercera i darrera part, es derivaran i solucionaran les equacions de Howie-Whelan, un parell d’equacions diferencials acoblades útils per a descriure els processos d’interacció dels electrons a una mostra cristal·lina en el context de la TEM. A la darrera part del treball aplicarem aquestes equacions a un cristall amb una dislocació per a veure quina informació es pot extreure d’ella mitjançant TEM

[spa] El presente trabajo está dividido en tres partes principales. En la primera parte se estudiarán algunos tipos de defectos presentes en sólidos reales, centrándonos en las dislocaciones: cómo se caracterizan mediante su vector de Burgers, cuál es su importancia en la ciencia de materiales y cómo se mueven. En la segunda parte se introducirá brevemente la microscopía electrónica de transmisión (TEM), una de las herramientas principales que tienen los científicos para observar i caracterizar sólidos y, en particular, dislocaciones. En la tercera parte, se derivarán y solucionarán las ecuaciones de Howie-Whelan, un par de ecuaciones diferenciales acopladas útiles para describir los procesos de interacción de los electrones con una muestra cristalina en el contexto de la TEM. En la última parte del trabajo aplicaremos estas ecuaciones a un cristal con una dislocación para ver qué información se puede extraer de ella mediante TEM

[eng] The present work is divided into three main parts. In the first part various types of defects found in real solids will be studied, focusing on dislocations: how they are characterized by their Burgers vector, which is their importance in materials science, and how they move. In the second part, transmission electron microscopy (TEM) will be briefly introduced, one of the most important tools for scientists to observe and characterize solids and, in particular, dislocations. In the third part, the Howie Whelan equations will be derived and solved; these are a pair of coupled differential equations useful for describing the interaction processes of electrons with a crystalline sample in the context of TEM. In the final part of the paper, we will apply these equations to a crystal with a dislocation to see what information can be obtained with TEM