《Scripta Materialia》：Electron channeling contrast tomography (ECCT): Dislocation tomography enabled by ECCI
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三維位錯表征、電子通道對比成像（ECCI）、掃描電子顯微鏡（SEM）、非破壞性分析、塑性變形機制
蒂莫·韋德納（Timmo Weidner）| 羅曼·戈蒂埃（Romain Gautier）| 安托萬·吉通（Antoine Guitton）| 亞歷山大·穆西（Alexandre Mussi）
法國里爾大學（Université Lille）、法國國家科學研究中心（CNRS）、法國國家農業食品與環境研究院（INRAE）、里爾中央理工學院（Centrale Lille）、UMR 8207 – UMET（材料與加工單元），里爾，F-59000
摘要
對晶體材料中的位錯進行三維表征對于理解其塑性變形至關重要，但這一過程在實驗上仍面臨諸多挑戰。透射電子顯微鏡（TEM）能夠實現位錯的三維重建，然而由于需要使用薄箔片（這些薄箔片制備難度大且尺寸有限），其統計分析的適用性受到限制。本文提出了一種基于掃描電子顯微鏡（SEM）中的電子通道效應對比成像（ECCI）技術來重建位錯三維微觀結構的概念驗證方法。與以往依賴連續切片的技術不同（該技術耗時且會破壞樣品），我們的方法具有非破壞性。通過在不同傾斜角度下獲取的單晶鎳樣品的電子通道效應對比圖像，利用立體顯微鏡技術重建出了六個位錯的結構。重建的位錯微觀結構揭示了位錯的滑移行為以及交叉滑移現象。這種方法利用標準的SEM設備，為塊體材料中的位錯分析提供了一種快速且非破壞性的途徑，將層析成像技術擴展到了更廣泛的SEM應用場景中。
部分內容摘錄
位錯是控制晶體材料塑性變形的關鍵線性缺陷，對材料的力學性能具有重要影響[1]。位錯之間的相互作用推動了復雜位錯網絡的演化，并在變形過程中對應變硬化和微觀結構變化起著關鍵作用。傳統的二維（2D）成像技術（如透射電子顯微鏡TEM）可以提供關于位錯密度[2]、滑移系以及伯格斯矢量（Burgers vectors）的寶貴信息。
利益沖突聲明
作者聲明不存在任何可能影響本文研究結果的已知財務利益沖突或個人關系。
作者貢獻聲明
蒂莫·韋德納（Timmo Weidner）：撰寫、審稿與編輯、初稿撰寫、數據可視化、方法論設計、實驗研究、數據分析、概念構建。
羅曼·戈蒂埃（Romain Gautier）：撰寫、審稿與編輯、數據可視化、方法論設計、實驗研究、數據分析、概念構建。
安托萬·吉通（Antoine Guitton）：撰寫、審稿與編輯、數據可視化、結果驗證、資金籌集、概念構建。
亞歷山大·穆西（Alexandre Mussi）：撰寫、審稿與編輯、數據可視化、結果驗證、實驗指導、方法論設計。
致謝
作者感謝F. Houlmont在位錯對齊及手動追蹤方面的幫助。同時，作者感謝法國國家研究機構（ANR）通過項目ANR-PRC-2022-MAMIE-NOVA（ANR-22-CE08-0018）提供的財政支持。此外，作者也非常感謝洛林大學（Université de Lorraine - CNRS - Arts et Métiers）提供的MicroMat實驗設施。
