¿Cómo funciona el TEM?

Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) y Barrido de Transmisión (STEM)

Introducción

La microscopía electrónica es una técnica de imagen que utiliza haces de electrones para revelar las estructuras internas y la composición de los materiales. Existen dos tipos principales de microscopios electrónicos: el microscopio electrónico de transmisión (TEM) y el microscopio electrónico de barrido de transmisión (STEM). Estos instrumentos ofrecen diferentes enfoques para caracterizar muestras, proporcionando información complementaria sobre su microestructura y composición química.

Funcionamiento del TEM

El TEM utiliza un haz de electrones amplio que atraviesa una muestra delgada. Cuando los electrones interactúan con la muestra, algunos son absorbidos, desviados o dispersados. El patrón de transmisión resultante se recoge en una pantalla o una cámara, revelando la distribución de electrones y, por tanto, la estructura interna de la muestra.

El TEM permite observar directamente la morfología, el tamaño y la cristalografía de las características internas. También se pueden realizar análisis más detallados mediante técnicas como la difracción de electrones y la espectroscopia de rayos X por dispersión de energía (EDX).

Funcionamiento del STEM

El STEM utiliza un haz de electrones enfocado que escanea la muestra punto por punto. A medida que el haz interactúa con cada ubicación, se recopilan señales electrónicas que contienen información sobre la estructura y la composición químicas locales.

El STEM ofrece una alta resolución espacial y permite la obtención de datos químicos elementales precisos. Esto es posible gracias a la dispersión de Rutherford, un proceso en el que los electrones interactúan con los núcleos atómicos, proporcionando información sobre el número atómico y la distribución elemental.

Comparación entre TEM y STEM

Aplicaciones

Tanto el TEM como el STEM se utilizan ampliamente en diversas disciplinas científicas, como:

• Ciencia de los materiales: caracterización de microstructuras, defectos y propiedades electrónicas.
• Ciencia de los polímeros: análisis de morfología, cristalinidad y composición química.
• Biología estructural: visualización de orgánulos, proteínas y otras estructuras celulares.
• Nanotecnología: caracterización de nanomateriales, incluidos puntos cuánticos, nanotubos y grafeno.

En resumen, el TEM y el STEM son técnicas de microscopía electrónica complementarias que proporcionan información detallada sobre la estructura interna y la composición química de los materiales. El TEM ofrece una visión general de las características internas, mientras que el STEM ofrece un análisis químico elemental preciso con una resolución espacial extremadamente alta.