Дифракционные методы

В первой главе кратко изложены вопросы структурной кристаллографии и дифракционных методов исследования структуры твердых тел. Вторая глава посвящена рассмотрению сил, удерживающих дискретные частицы вместе в твердых тела.х. В последующих главах приводятся данные о дефектах струк- [c.6]

Прежде чем перейти к изложению сущности, укажем на различие трех выше указанных дифракционных методов. Оно обусловлено различной силой взаимодействия рентгеновского, электронного и нейтронного излучений с веществом. Рентгеновское электромагнитное излучение при прохождении через кристалл взаимодействует с электронными оболочками атомов (возникающие вынужденные колебания ядер вследствие их большой массы имеют пренебрежимо малую амплитуду), и дифракционная картина связана с распределением электронной плотности, которую можно характеризовать некоторой функцией координат р(л. у, z). В электронографии используют электроны таких энергий, что они взаимодействуют, главным образом, не с электронными оболочками атомов, а с электростатическими потенциальными полями ф(х, у, Z), создаваемыми ядрами исследуемого вещества. Взаимодействие между двумя заряженными частицами (электроном и ядром атома) значительно сильнее, чем между электромагнитным излучением и электронной оболочкой атома. Поэтому интенсивность дифракции электронного излучения примерно в 10 раз сильнее, чем рентгеновского. Отсюда понятно, почему получение рентгенограмм часто требует нескольких часов, электронограмм — нескольких секунд. [c.36]

Выше мы говорили о том, что все дифракционные методы основаны на общих Принципах дифракции волн или частиц, поэтому с помощью любого метода можно определить атомную структуру. Такой геометрический характер задачи позволяет в большинстве случаев перенести без изменения в электронографию и нейтронографию геометрическую теорию дифракции, развитую первоначально применительно к рентгеновским лучам. [c.37]

Ввиду близости q к единице рентгеновское излучение фокусировать с помощью линз и призм практически невозможно. В рентгеновской оптике пучки формируют чаще всего с помощью диафрагм либо зеркал с полным внешним отражением. Используются также дифракционные методы фокусировки пучков. [c.959]

Наиболее универсальным и доступным из них является рентгенографический метод. Он позволяет получить информацию о текстуре в слое толщиной в десятые доли миллиметра. Электронографический метод в силу сильного поглощения электронов пригоден для анализа текстуры в весьма тонких поверхностных слоях и пленках микронных толщин. Основным преимуществом дифракционных методов перед другими является то, что они не только легко позволяют установить наличие или отсутствие текстуры и ее симметрию, не разрушая изделия, но и дают возможность установить кристаллографические символы каждой из текстурных компонент. [c.265]

Кроме дифракционных методов, для анализа текстур используют и некоторые физические методы, основными из которых являются оптический, магнитный и ультразвуковой. [c.265]

Дифракционный метод измерения высоты трещин, выходящих на поверхность [c.256]

Полученное противоречие обусловлено тем, что величина t в уравнении (1.17) отождествлена с определяемыми рентгеновскими дифракционными методами размерами областей когерентного рассеяния Lav В результате облучения размеры ОКР становятся меньше, но уменьшение коэффициента теплопроводности при этом более значительно, чем это следует из уравнения Дебая. Следовательно, изменение теплопроводности обусловлено не только изменением размеров ОКР, но и рассеянием фононов на радиационных дефектах. [c.111]

Применение дифракционных методов наиболее эффективно при измерении размеров от единиц до нескольких тысяч микрометров. Однако возможность выбора лазеров с различными длинами волн, лежащими как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной частях спектра, а также оптическое увеличение размеров дифракционного изображения позволяют расширить указанные границы эффективного использования дифракционных методов для точного измерения размеров изделий. [c.256]

Понижение температуры Дебая 0 , связанное с уменьшением размера частиц, наблюдали многие исследователи (табл. 3.3). Относительную величину 0ц(г)/0ц определяли калориметрическим и дифракционными методами. Однако изучение малых частиц Аи и Fe ((i = 5—7 нм) с помощью эффекта Мессбауэра показало, что они имеют такую же температуру Дебая, как и массивные кристаллы [304, 305]. Сопоставление параметра решетки Малых частиц Аи и Fe с относительной интенсивностью рассеянного ими рентгеновского излучения [306] также показало, что Наблюдаемые эффекты нельзя объяснить только понижением дебаевской температуры. Согласно [И], отмеченная противоречивость экспериментальных данных по температуре Дебая малых частиц указывает на необходимость учета колебаний кластеров (метастабильных атомных группировок с повышенной локальной устойчивостью), образующих наночастицу и имеющих [c.89]

Имеются в виду дифракционные методы (см. 3. 3.). Прим. ред. [c.111]

ПРИНЦИПЫ ДИФРАКЦИОННЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА И АППАРАТУРА [c.95]

Тонкая структура описывает расположение частиц в кристалле и электронов в атоме изучают ее дифракционными методами (рентгенография, электронография, нейтронография). Анализируя дифракционную картину, получаемую при взаимодействии атомов кристалла с короткими волнами (Л = 10 °. .. м) рентгеновских лучей (или волн электронов, нейтронов), можно получить обширную информацию о строении кристаллов. [c.8]

Атомную структуру аморфных сплавов можно экспериментально определить, используя дифракционные методы исследования. Рассеяние рентгеновских лучей, нейтронов и электронов на аморфном веществе позволяет установить общий структурный фактор многокомпонентной системы, который соответствует сумме парциальных структурных факторов. На основании парциальных функций атомного распределения определяют характер соседств различных атомов в сплаве. Для этого проводят съемку с использованием рентгеновского излучения различных длин волн или комбинированные исследования (нейтронов, рентгеновских лучей и электронов.) В последнее время для этих же целей используют метод, основанный на исследовании тонкой структуры спектров рентгеновского поглощения. Преимущество этого метода — возможность независимо находить функцию для каждого данного сорта атомов в системе, содержащей несколько компонентов. Обычная же рентгеновская дифракция, как отмечено выше, содержит усреднение по всем возможным парам атомов. Более подробно о методах рентгеноструктурного анализа аморфных сплавов — см. раздел 5. [c.161]

Достоверность определяемых параметров ближнего порядка зависит от правильности выбора метода исследования. Чувствительность дифракционных методов обусловлена длиной волны и способностью проникновения частиц — фотонов, электронов и нейтронов — в [c.10]

Наряду с прямыми дифракционными методами исследования жидкого состояния применяют и косвенные измерение магнитной восприимчивости, термо-э. д. с., электросопротивления, самодиффузии, растворимости, кинематической вязкости, переохлаждения, поверхностного натяжения на границе жидкость — пар. Эти методы позволяют выявить влияние малых добавок примесей на свойства жидкости. По влиянию модифицирующих добавок и примесей на различные свойства расплава можно судить об их активности. Критерием эффективности воздействия модификатора должна послужить концентрационная и температурная зависимость изменения того или иного свойства. Таким наиболее часто применяемым критерием является поверхностное натяжение на границе жидкость — пар. [c.11]

В настоящей главе подробно рассмотрены и проанализированы результаты дифракционных методов исследования и предлагаемые модели структуры жидкости. [c.11]

По структурным данным, полученным при дифракционных методах исследования жидкостей, пытаются рассчитать вязкость, поверхностное натяжение и другие свойства расплава. Это весьма заманчивое направление развивают с целью выявления влияния примесей на структуру ближнего порядка, так как вязкость, поверхностное натяжение и особенно электропроводность очень чувствительны к самым малым концентрациям примесей. [c.47]

Рассмотрим теперь, как передаточная характеристика может " быть найдена с помощью дифракционных методов измерений. [c.40]

Исчерпывающее теоретическое рассмотрение соотношений между несовершенствами решетки и спектральной дифракционной картиной было дано в работе [9] в форме, непосредственно применимой к анализу спектра, производимому в анализаторах спектра. Джексон [10] недавно рассмотрел эту проблему в конкретном применении к дифракционному методу обработки геофизических данных. [c.108]

Понижение температуры Дебая 0/), связанное с уменьшением размера частиц, наблюдали многие исследователи (табл. 3.3). Относительную величину 0в г)/0d определяли калориметрическим и дифракционными методами. Однако изучение малых частиц Аи и Fe (d=5-7 нм) с помош ью эффекта Мессбауэра [c.104]

Дифракция света происходит на частицах, размеры которых одного порядка с длиной волны падающего на них света. Угловое распределение интенсивности и степень поляризации рассеянного света являются функциями размера частицы, показателя прелом-.гения частицы (из нрозрачного вещества) и длины волны падающего света [3941. Для измерения углового распреде.ления и поляризации рассеянного света существует специальное оборудование [293]. Сущность дифракционного метода описана в гл. 5. [c.28]

Для определения атомной структуры твердых тел используют дифракционные методы. Классификация этих методов дается по виду используемого излучения. Различают методы рентгенографии, электронографии и нейтронографии. Все эти методы основаны на общих принципах дифракции волн или частиц при прохождении через кристаллическое вещество, являющееся для них своеобраз-34 [c.34]

Дифракционный метод измерения размеров округлых дефектов fA. с. 615410 СССР, МКИ G01N 29/04) [c.256]

Используя оптическую металлографию и рентгеновские дифракционные методы, Крафт [39] обнаружил следующее кристаллографическое соотношение в эвтектике А1— uAlj [c.361]

Атомная структура ядер дислокаций, точечных н поверхностных Д. наблюдается с помощью автоиоилого микроскопа (см. Иияный проектор), методами электронной микроскопии и др. Дифракционные методы (электронография рентгеновский структурный анализ, иейт-роиография структурная) используются для определения атомных конфигураций ядер и упругих полей Д. Ряд деталей установлен моделированием на ЭВМ. [c.597]

Осн. методами исследования К. с. являются дифракционные — рентгеновский структурной анализ, нейтронография, злектронография. Дифракционные методы дают непрерывное, усредненное по времени и по всему объёму кристалла распределение рассеивающей мате- [c.503]

Совр. прецизионные дифракционные методы позволяют, кроме координат атомов (геом. модели), определять др. характеристики К. с. [c.504]

Характер Х,с. влияет на мн. свойства вещества, исследование к-рых позволяет получить информацию о X. с. К экс-пернм. методам изучения X. с. относятся разл. виды спектроскопии (см., напр.. Инфракрасная спектроскопия, Молекулярные спектры, Спектры кристаллов и др.), дифракционные методы (см. Рентгеновский структурный анализ. Электронография, Нейтронография), магнетохи-мия, химическая кинетика, резонансные методы (ЭПР, ЯМР) и др. [c.408]

Наиболее полное изложение теории дифракционных методов анализа дано в книгах Гинье[4], Г. С. Жданова [5], Джеймса [6], А. И. Китайгородского [7]. Отдельным вопросом теории посвящены книги Д. М. Васильева [8] (общее описание методов, геометрия дифракции), В. И. Ивероновой и Г. П. Ревке-вич [9] (теория рассеяния, интенсивность дифракции), Я. С. Уманского [10] (теория рассеяния, диффузное рассеяние). [c.95]

Более сложно зафиксировать диффузионную зону в сплавах, у которых электроотрицательный компонент преобладает. Как показывают расчеты, толщина такой зоны невелика. Поэтому дифракционные методы будут полезны лишь при условии многократного прохождения рентгеновского или элек-тройного пучка через слой взаимодиффузии компонентов.. Решению этой задачи косвенно способствует сам процесс СР подобных сплавов благодаря вторичному эффекту развития поверхности. Поэтому поверхностные слои сплавов исследовали после интенсивного анодного травления, режим которого исключал ионизацию электроположительного компонента. Подобным методом установлено, в частности, что состав поверхностного слоя сплава uIOAu меняется непрерывно, так как интенсивность линий золота на рентгенограммах сплава постепенно увеличивалась, а линий меди — снижалась [10]. Как показали эксперименты с вращающимся дисковым электродом с кольцом и прямой химический анализ среды, золото в раствор действительно не переходило. [c.44]

Развитие теории жидкого состояния связано с широким использованием дифракционных методов для исследования структуры жидкости. Рентгеновские, электро-но- и нейтронографические методы позволяют определить параметры ближнего порядка (координационные числа и размеры упорядоченных микрообластей) и рассчитать, к какому типу структур относятся обнаруживаемые микрогруппировки. На молельных материалах представляется возможным установить влияние атомов различного рода примесей на структуру ближнего порядка жидкости. [c.10]

Параметры ближнего порядка используются для расчета некоторых термодинамических характеристик — коэффициентов активности, парциальных и интегральных изобарных потенциалов, теплот смешения, параметра взаимодействия. По данным дифракционных методов можно произвести расчет (правда, пока еще довольно грубый) важных для описания процессов коистяллиза-ции и модифицирования коэффициентов самодиффузии, вязкости, поверхностного натяжения на границе жидкость — пар, электропроводности в зависимости от состава расплава. В формулу для расчета скорости роста кристаллов в качестве одного из определяющих параметров вводится координационное число жидкости. [c.10]

Для описания строения жидкости предлагаются различные модели жидкого состояния — кластерная, поли-кристаллическая, квазикристаллическая и др. При этом исследователи, зачастую переоценивая возможности дифракционных методов, выдвигают малообоснованные гипотезы. [c.11]

Анализируя приведенные данные по дифракционным методам исследования жидкости, можно сделать заключение, что каждое расплавленное вещество характеризуется определенными параметрами наиболее вероятным расстоянием между ближайшими атомами, радиусом координационных сфер, координационным числом, наличием микрогруппировок с гипотетической структурой ближнего порядка, либо сходной с кристаллической структурой, либо отличной от нее, в зависимости от сложности исходной решетки в твердом состоянии. В металлах с плотноупакованной решеткой расстояния между ближайшими атомами в расплаве вблизи температуры кристаллизации очень мало изменяются по сравнению с межатомными расстояниями в кристалле, что позволяет сделать вывод о сходстве структуры ближнего порядка жидкости с кристаллической. [c.26]

Описывая предложенную модель жидкой смеси, авторы считают, что между группировками существуют границы раздела. Трудно себе представить существование таких границ, так как атомы одной группировки могут принадлежать координационной сфере соседней группировки в зависимости от того, какой из атомов выбирается в качестве центрального. Скорее всего, даже при наличии трех типов микрогруппировок в двухкомпонентной системе, происходит обмен атомами между ними, который обусловлен силами межатомной связи. Наличие границ между микрообластями привело бы к росту свободной энергии расплава. Поэтому утверждение, что внутри микрогруппировки локальные параметры сохраняют постоянную величину и скачком меняются при переходе через границу, является дискуссионным. Так как состав группировок все время меняется, дифракционные методы фиксируют лишь среднестатистическое состояние расплава. Некоторые авторы, считая, что существуют границы раздела между областями стабильности гипотетических фаз, в расплаве без достаточного для того основания наносят границы этих фаз на диаграммы состояния. [c.39]

Р. Кумар [48] считает, что обнаруживаемые дифракционными методами группировки атомов оказывают влияние на зарождение центров кристаллизации. В жидком алюминиймедном сплаве при повышении температуры группировки разрушаются, вследствие чего затрудняется образование центров кристаллизации, и расплав заметно переохлаждается. В эвтектическом сплаве свинца с оловом, наоборот, перегрев приводит к уменьшению переохлаждения и после перегрева до 700° С переохлаждение вовсе не обнаруживается. Автор предполагает, что в сильно перегретом расплаве образуются потенциальные центры кристаллизации, которые становятся критическими при равновесной температуре, и расплав затвердевает без переохлаждения. [c.41]

Структура ближнего порядка жидкого состояния может влиять на склонность к зародышеобразованию и скорость роста кристаллов. Путем модифицирования, вероятно, возможно регулировать структуру ближнего порядка в желательном направлении. Однако экспериментальных данных по этому вопросу нет. При разработке сталей новых марок, когда возникают трудности выбора технологических добавок, как, например, в стали типа Х18Н9, целесообразно предварительно изучить не только склонность расплава к переохлаждению, но также влияние температурных и временных факторов на структуру ближнего порядка, используя дифракционные методы исследования. Можно предполо- [c.187]

На рис. 18, а схематически показана решетка. Если, произвести ипвариантные сдвиги в направлении х, как на рис. 18, б, произойдет материальный поворот со , изображенный там же. При этом кристаллографические плоскости останутся неповернутыми, поэтому дифракционными методами поворот обнаружить невозможно. Если теперь фигуру доповерн(уть против часовой стрелки на угол со , как на рис. 18,6, наклонятся и кристаллографические плоскости на угол (1) . Методами дифракционного анализа такой поворот можно зафиксировать, но он не совпадает с материальным поворотом, который двумя процедурами (сдвигом вдоль х и поворотом против часовой стрелки на угол (о ) будет сведен на нет. [c.58]

Таким образом, при дифракционных методах измерений динамический диапазон есть функция входного сигнала и входной апертуры или размеров кристалла. Пересчет данных, полученных при измерении отдельной решетки на случай сложного сигнала, хотя, в принципе возможен, но приводит к довольно большим погрешностям в оценке D, а также к неоднозначности в определении информационной емкости голограмм и ПВМС. [c.43]

Большую эвристическую значимость приобрели методы расчета нелинейных оптических свойств гетеродесмических кристаллов (с разными типами химических связей) с использованием данных о распределении электронной плотности. Особенно актуальной представляется разработка методов расчета важнейших физических, в том числе оптических, характеристик базисного кристалла (родоначальника семейства, прототипа) по некоторому минимуму экспериментальных данных с возможностью последующей оценки важных для практики характеристик изоморфных замещенных структур. В этих расчетах необходимо использовать данные прецизионного рентгеновского дифракционного метода определения электронной плотности. [c.40]

Только полный анализ Z и р(г) может дать среднее распределение атомов вокруг центрального атома данных о пространственной конфигурации атомов нет, пото-Д му что она в жидкости постоянно изменяется так же, как значения Z и (для любой пары атомов) г. Таким об- разом, дифракционные методы дают для жидкого сос-. J тояния много меньше данных, чем для твердого состоя-О ния. Кое-что можно получить при сравнении экспери-si ментальных кривых радиального распределения с кривыми, вычисленными из моделей жидкости это пробовали сделать Бернал [76—79] и другие, но способ чрезвычайно трудоемок. [c.17]

Мы имеем слишком мало данных, чтобы сделать выводы относительно состояния электронов в жидких сплавах. Возможно, сплавы Hg—In — уникальные системы, не подчиняющиеся теории Друде безусловно, многие другие доказательства говорят о том, что сплавы на основе ртути не типично металлические. В этом направлении требуется проделать много больше экспериментов. Следует с осторожностью подходить к утверждению, что произведенные измерения — действительно чустви-тельной критерий поведения электронов как свободных. Не следует придавать очень большого значения тому, что часть жидких интерметаллических соединений приблизительно можно аппроксимировать с помощью правила, основанного на модели свободных элементов. Для сплавов гораздо большее значение имеют прямые измерения — особенно для тех сплавов, у которых на основе изучения их дифракционными методами можно предположить структурные аномалии, как у чистых металлов, не удовлетворяющих модели свободных электронов. [c.144]

Кристаллические структуры твердых тел обусловлены межатомными связями, возникающими в результате взаимодействия электронов с атомными остовами. Вывод металлических структур — ОЦК, ГЦК и ПГ — из электронного строения атомов представляет кардинальную проблему физики металлов [1, 21. В основе квантовой теории металлов лежит теория энергетических зон [3 —11]. Она рассматривает поведение электронов в периодическом поле решетки. Кристаллическая структура определяется дифракционными методами и вводится в зонную модель априори как экспериментальный факт, без объяснения ее происхождения. Разрывы непрерывности энергий электронов приводят к образованию зон Бриллюэна, ограниченных многогранниками, форма которых зависит от симметрии кристалла. Характер заполнения зон и вид поверхности Ферми различны для металлов, полупроводников и изоляторов. Расчеты позволяют получить з нергетическую модель, количественно описывающую энергетическое состояние электронов и физические свойства твердых тел. Однако из зонной модели нельзя вывести кристаллическую структуру, поскольку она вводится в основу построения зон как экспериментальный факт. Расчеты зонных структур и физических свойств металлов получили широкое развитие благодаря теории псевдопотенциала 112—19]. Они позволяют оценить стабильность структур металлов, но не вскрывают физическую природу конкретной геометрии решетки. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...