thesis/sem.tex

   1 \documentclass[10pt]{article}
   2 \usepackage{graphicx}
   3 \usepackage{caption}
   4 \usepackage{amsmath} % needed for math align
   5 \usepackage{bm} % needed for maths bold face
   6  \usepackage{graphicx}    % needed for including graphics e.g. EPS, PS
   7 \usepackage{fancyhdr}   % needed for header
   8 %\usepackage{epstopdf} % Needed for eps graphics
   9 \usepackage{hyperref}
  10 \usepackage{lscape}  % Needed for landscaping stuff
  11  \topmargin -1.5cm        % read Lamport p.163
  12  \oddsidemargin -0.04cm   % read Lamport p.163
  13  \evensidemargin -0.04cm  % same as oddsidemargin but for left-hand pages
  14  \textwidth 16.59cm
  15  \textheight 21.94cm
  16  %\pagestyle{empty}       % Uncomment if don't want page numbers
  17  \parskip 7.2pt           % sets spacing between paragraphs
  18  %\renewcommand{\baselinestretch}{1.5}  % Uncomment for 1.5 spacing between lines
  19  \parindent 0pt           % sets leading space for paragraphs
  20
  21
  22 \newcommand{\vect}[1]{\boldsymbol{#1}} % Draw a vector
  23 \newcommand{\divg}[1]{\nabla \cdot #1} % divergence
  24 \newcommand{\curl}[1]{\nabla \times #1} % curl
  25 \newcommand{\grad}[1]{\nabla #1} %gradient
  26 \newcommand{\pd}[3][ ]{\frac{\partial^{#1} #2}{\partial #3^{#1}}} %partial derivative
  27 \newcommand{\der}[3][ ]{\frac{d^{#1} #2}{d #3^{#1}}} %full derivative
  28 \newcommand{\phasor}[1]{\tilde{#1}} % make a phasor
  29 \newcommand{\laplacian}[1]{\nabla^2 {#1}} % The laplacian operator
  30
  31 \usepackage{color}
  32 \usepackage{listings}
  33
  34 \definecolor{darkgray}{rgb}{0.95,0.95,0.95}
  35 \definecolor{darkred}{rgb}{0.75,0,0}
  36 \definecolor{darkblue}{rgb}{0,0,0.75}
  37 \definecolor{pink}{rgb}{1,0.5,0.5}
  38 \lstset{language=Java}
  39 \lstset{backgroundcolor=\color{darkgray}}
  40 \lstset{numbers=left, numberstyle=\tiny, stepnumber=1, numbersep=5pt}
  41 \lstset{keywordstyle=\color{darkred}\bfseries}
  42 \lstset{commentstyle=\color{darkblue}}
  43 %\lstset{stringsyle=\color{red}}
  44 \lstset{showstringspaces=false}
  45 \lstset{basicstyle=\small}
  46
  47
  48 \begin{document}
  49
  50 \pagestyle{fancy}
  51 \fancyhead{}
  52 \fancyfoot{}
  53
  54 \fancyhead[LO, L]{}
  55 \fancyfoot[CO, C]{\thepage}
  56
  57 %\title{\bf Characterisation of nanostructured thin films}
  58 %\author{Sam Moore\\ School of Physics, University of Western Australia}
  59 %\date{April 2012}
  60 %\maketitle
  61
  62 \section{Scanning Electron Microscopy Results}
  63
  64 A number of samples of metallic-black and metallic-bright films were sent to the Centre for Microscopy Characterisation and Analysis (CMCA) at UWA for study. In this section we will present and discuss some of the images produced by CMCA. These images provide an invaluable aid to understanding the structural differences between metallic-black and metallic-bright films.
  65
  66
  67 Figure \ref{SEM_images} shows a comparison of an Au-Black and Au-Bright film imaged using a scanning electron microscope (SEM). The intensity of each pixel is proportional to the total current of secondary electrons scattered from the surface at that point.
  68 \begin{center}
  69
  70
  71 \begin{tabular}{cc}
  72         \includegraphics[scale=0.20]{figures/Au_BLACK_200nm.png} & %\captionof{figure}{Au-Black SEM Image} \label{Au_BLACK_200nm.png} &
  73         \includegraphics[scale=0.20]{figures/Au_semi-shiny_1_SEM.png} %\captionof{figure}{Au SEM Image} \label{Au_semi-shiny_1_SEM.png}
  74
  75         \label{SEM_images}
  76 \end{tabular}
  77
  78         \captionof{figure}{{\bf 2500 x 1900nm SEM images of Au-Black (left) and Au-Bright (right) deposited on Si} \\ Preparation pressures were $2\times10^{-2}$mbar and $1\times10^{-6}$mbar respectively. \\ The films are sufficiently thick to be able to observe the colour with the naked eye.}
  79
  80 \end{center}
  81
  82 From these images, the structural difference between the two films is striking. The surface of the Au-bright film appears to consist of a layer of well defined metallic nanoparticles with sizes ranging from $20$ to $100$nm. In contrast, the Au-black film shows a highly irregular pattern, of interconnected strands of material. This pattern has lead some researchers to refer to metallic-black films as ``smokes'' \cite{}.
  83
  84 \pagebreak
  85
  86 \subsection*{Fourier Analysis of SEM Images}
  87
  88
  89
  90 \pagebreak
  91 \begin{center}
  92         \includegraphics[scale=0.35]{fourier/Au_BLACK_82pix_200nm_fft_abs.png}
  93         \captionof{figure}{Amplitude density plot of DFT for Au-Black SEM image}
  94         %\captionof[figure]{Amplitude density plot of DFT for Au-Black}
  95 \end{center}
  96 \begin{center}
  97         \includegraphics[scale=0.35]{fourier/Au_BRIGHT_42pix_100nm_fft_abs.png}
  98         \captionof{figure}{Amplitude density plot of DFT for Au-Bright SEM image}
  99 \end{center}
 100 \pagebreak
 101 \begin{center}
 102         \includegraphics[scale=0.35]{fourier/Au_BLACK_82pix_200nm_fft_phase.png}
 103         \captionof{figure}{Phase density plot of DFT for Au-Black}
 104 \end{center}
 105 \begin{center}
 106         \includegraphics[scale=0.35]{fourier/Au_BRIGHT_42pix_100nm_fft_phase.png}
 107         \captionof{figure}{Phase density plot of DFT for Au-Bright}
 108 \end{center}
 109 \pagebreak
 110
 111
 112
 113 Higher magnification images confirm
 114
 115 \end{document}
 116