近日，黄晓旭教授团队符潇潇副教授在电镜方法学专业期刊《Ultramicroscopy》上发表题为“The influence of residual plural scattering after deconvolution in electron magnetic chiral dichroism”的研究成果。材料学院博士生曾志欣为第一作者，导师符潇潇为通讯作者。

（论文发表页面）

电子磁手性二向色性技术(EMCD)是一种基于透射电镜电子能量损失谱(EELS)的磁表征技术，具备亚纳米级高空间分辨、元素分辨、占位分辨的局域轨道自旋磁矩定量测量的能力，在研究磁性多层膜、核壳结构、二维范德华磁性材料等体系中界面磁耦合、磁拓扑、磁本征特性等关键基础问题方面具有重要潜力。针对这项定量测量技术，对于影响其定量精度误差方面的研究至关重要。研究报道，电子的多重散射会使定量结果比实际的偏大，而当前广泛使用的解决办法是用低能损失谱对芯能级损失谱进行解卷积以消除多重散射对定量结果带来的影响。然而，由于EMCD实验采集的动量转移矢量(q)范围与普通电子能量损失谱并不相同，因此解卷积的有效性可能存在问题。因而，深入探讨多重散射和解卷积问题对提高EMCD定量精度有明确意义。

为此，该工作设计了一套模型实验，利用离子减薄本身带来的透射样品薄区的楔形特征，以Fe/MgO(001)外延单晶薄膜为模型材料，用STEM纳米束模式从Fe膜厚度相同但MgO膜逐渐增厚的楔形区同时采集一系列低能损失谱、常规芯能级损失谱和两个离轴手性对称位置的q-EELS。研究结果发现解卷积后q-EELS仍存在有明显残余的多重散射，且在样品较厚区域表现的更加明显，而这种残余多重散射效应会提高定量结果偏差。该研究还从理论上深入探讨了解卷积在消除EMCD谱多重散射效应上的误差来源。因此EMCD实验方法建议选在0.3平均自由程以下的薄区进行以尽量降低解卷积前的原始谱的多重散射概率。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304399123001237

（实验设计模型示意图及部分实验结果）