Métodos directos (microscopía electrónica)

En cristalografía , los métodos directos son un conjunto de técnicas utilizadas para la determinación de la estructura utilizando datos de difracción e información a priori . Es una solución al problema de fase cristalográfica , donde la información de fase se pierde durante una medición de difracción. Los métodos directos proporcionan un método para estimar la información de fase mediante el establecimiento de relaciones estadísticas entre la información de amplitud registrada y las fases de reflexiones intensas .

En la difracción de electrones , se produce un patrón de difracción por la interacción del haz de electrones y el potencial del cristal . La información del espacio real y del espacio recíproco sobre una estructura cristalina se puede relacionar a través de las relaciones de transformada de Fourier que se muestran a continuación, donde está en el espacio real y corresponde al potencial del cristal, y es su transformada de Fourier en el espacio recíproco. Los vectores y son vectores de posición en el espacio real y recíproco, respectivamente.${\displaystyle f({\textbf{r}})}$${\displaystyle F({\textbf{k}})}$ ${\displaystyle {\textbf{r}}}$${\displaystyle {\textbf{k}}}$

${\displaystyle F({\textbf{k}})}$, también conocido como factor de estructura , es la transformada de Fourier de una función periódica tridimensional (es decir, el potencial cristalino periódico) y define la intensidad medida durante un experimento de difracción . también se puede escribir en forma polar , donde es un reflejo específico en el espacio recíproco. tiene un término de amplitud (ie ) y un término de fase (ie ). El término de fase contiene la información de posición en este formulario.${\displaystyle F({\textbf{k}})}$${\displaystyle F({\textbf{g}})}$${\displaystyle {\textbf{g}}}$${\displaystyle F({\textbf{g}})}$${\ estilo de visualización | F ({\ textbf {g}}) |}$${\displaystyle e^{i\phi _{g}}}$

Durante un experimento de difracción, la intensidad de los reflejos se mide como :${\displaystyle I({\textbf {g}})}$

Este es un método sencillo para obtener el término de amplitud del factor de estructura. Sin embargo, se pierde el término de fase, que contiene información de posición del potencial del cristal.

Análogamente, para la difracción de electrones realizada en un microscopio electrónico de transmisión , la función de onda de salida del haz de electrones del cristal en el espacio real y recíproco se puede escribir respectivamente como:

El algoritmo generalizado de Gerchberg-Saxton para métodos directos con difracción de electrones. Aplicando restricciones sucesivamente, el algoritmo eventualmente convergerá a una posible solución. Modificado de. ^[6]