Методы рассеяния рентгеновских лучей

Методы рассеяния рентгеновских лучей представляют собой семейство неразрушающих аналитических методов , которые раскрывают информацию о кристаллической структуре , химическом составе и физических свойствах материалов и тонких пленок. Эти методы основаны на наблюдении рассеяния интенсивности луча рентгеновского , попадающего на образец, в зависимости от угла падения и рассеяния, поляризации, длины волны или энергии.

Обратите внимание, что дифракция рентгеновских лучей иногда считается разновидностью рассеяния рентгеновских лучей, где рассеяние является упругим, а рассеивающий объект является кристаллическим, так что полученная картина содержит резкие пятна, проанализированные с помощью рентгеновской кристаллографии (как на рисунке). ). Однако и рассеяние , и дифракция — связанные общие явления, и различие существовало не всегда. Таким образом, Гинье классический текст ^{[ 1 ]} с 1963 года называется «Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах, несовершенных кристаллах и аморфных телах», так что в то время «дифракция» явно не ограничивалась кристаллами.

Методы рассеяния

Упругое рассеяние

Рентгеновская дифракция , иногда называемая широкоугольной рентгеновской дифракцией (WAXD)
Малоугловое рентгеновское рассеяние (МУРР) исследует структуру в диапазоне от нанометра до микрометра путем измерения интенсивности рассеяния при углах рассеяния 2θ, близких к 0°.
Отражательная способность рентгеновских лучей — это аналитический метод определения толщины, шероховатости и плотности однослойных и многослойных тонких пленок.
Широкоугольное рентгеновское рассеяние (WAXS) — метод, концентрирующийся на углах рассеяния 2θ, превышающих 5°.

Неупругое рентгеновское рассеяние (IXS)

энергия и угол неупруго В IXS контролируются рассеянного рентгеновского излучения, что позволяет получить динамический структурный коэффициент. $S(\mathbf {q} ,\omega )$ . Отсюда можно получить множество свойств материалов, конкретные свойства которых зависят от масштаба передачи энергии. Таблица ниже, в которой перечислены методы, взята из. ^{[ 2 ]} Неупруго рассеянные рентгеновские лучи имеют промежуточные фазы и поэтому в принципе бесполезны для рентгеновской кристаллографии . На практике рентгеновские лучи с малым переносом энергии попадают в дифракционные пятна вследствие упругого рассеяния, а рентгеновские лучи с большими переносами энергии вносят вклад в фоновый шум на дифракционной картине.

Техника	Типичная энергия падения, кэВ	Диапазон передачи энергии, эВ	Информация о:
Комптоновское рассеяние	100	1,000	Форма поверхности Ферми
Резонансный IXS (RIXS)	4-20	0.1 - 50	Электронная структура и возбуждения
Нерезонансный IXS (NRIXS)	10	0.1 - 10	Электронная структура и возбуждения
Рентгеновское комбинационное рассеяние	10	50 - 1000	Краевая структура поглощения, связь, валентность
IXS высокого разрешения	10	0.001 - 0.1	Атомная динамика, фононная дисперсия

См. также

Ссылки

^ Гинье, А. (1963). Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах, несовершенных кристаллах и аморфных телах . Сан-Франциско: WH Freeman & Co.
^ Барон, Альфред К.Р. (2015). «Введение в неупругое рассеяние рентгеновских лучей высокого разрешения». arXiv : 1504.01098 [ cond-mat.mtrl-sci ].

Внешние ссылки

[1] Гинье, А. (1963). Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах, несовершенных кристаллах и аморфных телах . Сан-Франциско: WH Freeman & Co.

[2] Барон, Альфред К.Р. (2015). «Введение в неупругое рассеяние рентгеновских лучей высокого разрешения». arXiv : 1504.01098 [ cond-mat.mtrl-sci ].

[ 1 ]

[ 2 ]