Дифракция на несовершенных кристаллах

Эта книга возникла из записей, которые я сделал в течение последних 10 лет для лекций по физической оптике, физике дифракции и электронной микроскопии, предназначенных студентам старших курсов и аспирантам. Она отражает мой особый интерес к дифракции электронов и дифракции от разупорядоченных и несовершенных кристаллов в ней используется подход, особенно удобный для рассмотрения именно этих вопросов. Такой метод использует фурье-преобразование с самого начала, а не как обобщение методов рядов Фурье, он не только более удовлетворителен по лежащим в его основе концепциям и теориям, но и позволяет с единых позиций рассматривать все различные разделы физики дифракции, будь то дифракция электронов, рентгеновских лучей или нейтронов. [c.9]

Дифракция на несовершенных кристаллах [c.149]

Рассмотрение выражений для интенсивности с точки зрения усредненного окружения данного атома, как в уравнениях (7.3) и (7.4), предполагает использование функции Паттерсона, и, в самом деле, такое рассмотрение лежит в основе другого очень мощного метода изучения дифракции от несовершенных кристаллов. Можно непосредственно использовать рассмотрения гл. 5. [c.152]

Дифракция электронов несовершенным кристаллом [c.52]

Большую часть точечных дифракционных картин, получаемых от несовершенных, изогнутых или мозаичных кристаллов, следует рассматривать как сумму динамических дифракционных картин от отдельных почти совершенных кристаллов. В некоторых случаях, когда перекрываются непараллельные кристаллы, будут существовать эффекты двойной дифракции, при которой дифракционный пучок от первого кристалла действует как первичный пучок для второго кристалла положения возникающих при этом дифракционных пятен определяются суммами действующих векторов дифракции для отдельных кристаллов. Когда не существует простого соотношения между ориентациями двух кристаллов, направления дважды дифрагировавших пучков таковы, что никакие когерентные взаимодействия с однократно рассеянными пучками не возникают. Этот случай называют вторичным упругим рассеянием [69], чтобы показать его отличие от когерентного многократного (динамического) рассеяния. [c.358]

Для большинства исследователей, занимающихся рентгено-структурньш анализом кристаллов, дифракция — это обычная теория дифракции Фраунгофера, обобщенная для трех измерений применительно к идеальному случаю бесконечных периодических объектов со строго определенными направлениями дифрагированных пучков и с решеткой, состоящей из взвешенных точек в обратном пространстве. Основной математический инструмент — ряды Фурье. Для случаев конечных или несовершенных кристаллов в том же самом приближении одноволнового кинематического рассеяния используется фурье-преобразование, что, конечно, более сложно. [c.12]

Схема эксперимента, показанная на фиг. 14.3, а, отвечает почти кинематическому случаю дифракции на несовершенном кристалле. Для толстого совершенного кристалла более приемлема схема, показанная на фиг. 14. 3, б. Как мы видели при обсуждении эффекта Боррмана (гл. 9), энергия передается через кристалл преимущественно вдоль сильно отражающих плоскостей. Прошедший и дифрагированный лучи дают одинаково сильные, узкие пики. Таким образом, в обоих направлениях, составляющих углы 6 , с дифракционными плоскостями, будут получены четко определенные яркие линии. Фон на картине будет очень слабым, потому что в тех направлениях, где нет дифракции, коэффициент поглощения гораздо выше. Картина линий Косселя, полученная от источника излучения, значительно удаленного от почти совершенного кристалла германия, показана на фиг. 14.4 . [c.319]

Для применения кинематической теории дифракции необходимо сделать предположение о том, что кристаллы являются или очень мелкими или идеально несовершенными . Напротив, динамическая теория была развита для идеально совершенных кристаллов с приложением ее к рассеянию в несовершенных кристаллах при этом теория становится все более сложной и трудной для использования по мере того, как отклонение от идеальной структуры растет. В интервале между предельными случаями, которые можно приближенно описать этими относительно простыми теориями, лежит большое число встречающихся на практике задач. Структуры материалов, обычно доступных для изучения дифракционными методами, часто далеки от соответствия любому из имеющихся приближений. Они могут иметь сложный набор как протяженных, так и локализованных дефектов, распределение которых не является ни беспорядочным, ни изотропным. Разброс ориентаций кристаллической решетки может быть либо очень малым, либо очень большим, а изменения в ориентациях могут быть дискретными [только на вполне определенных плоскостях (границах зерен)] или непре-рывныд1и (включая нарушения решетки). [c.353]

Трактовка динамического рассеяния электронов несовершенными кристаллами на той же основе, что и экстинкционная трактовка дифракции рентгеновских лучей или нейтронов, вряд ли возможна. В самом деле, в пределах кристаллических областей, гораздо меньших обычного размера блока мозаики, имеют место сильные динамические эффекты кроме того, на пути пучка электронов при прохождении его через монокристаллический образец редко встречается больше одного или двух блоков мозаики. [c.358]

Для физиков, занимающихся дифракцией, разупорядочение представляет интересный пример дифракции от несовершенного кристалла, относящегося к первому из двух основных классов, обсуждавшихся в гл. 7. По существу этот случай мы рассматриваем с некоторыми замечаниями и дополнительными соображениями о практических сложностях в случае динамического рассеяния, а также о возможном привлечении комбинации теории рассеяния со статистической механикой. Ограничимся простыми твердыми растворами типа бинарных сплавов, составленными атомами сортов А и В в дробных отношениях /Пд и /Пв. Предположим, что разупорядо-ченные сплавы имеют простые структуры, такие, как о. ц.к. для Р-Си2п или г.ц.к. для сплавов Си—Аи (фиг. 17.1, а, б). Переход к системам, содержащим более двух сортов атомов и обладающим более сложными структурами, усложнит алгебру рассмотрения, но существенно не изменит наших представлений. [c.369]

В 50-х годах благодаря широкому развитию электронной микроскопии стало возможным изучение отдельных дефектов в тонких кристаллических пленках. Двумерные дефекты дают на снимках полосы. Дислокации выявляются как линии с темным или светлотемным контрастом. В основу интерпретации таких картин была положена по существу динамическая теория дифракции электронов быстро накапливался опыт изучения конфигураций дефектов и интерпретации их изображений (см. [195]). Несколькими годами позже появились аналогичные данные по наблюдениям дефектов в почти совершенных кристаллах с помощью дифракции рентгеновских лучей в условиях динамического рассеяния [249, 277, 278], а соответствующая теория дифракции рентгеновских лучей была развита на основе работы Като [250, 251] . Позже был развит более точный метод для дифракции электронов, основанный на п-волновой динамической теории, и была решена трудная задача получения адекватной динамической теории для несовершенных кристаллов для всех видов излучения (см., например, работы Като [253 ] и Куриямы [270 ] Мы будем следовать этим методам лишь в общих чертах. [c.393]

Однако, используя легко доступные источники излучения, получаем настолько незначительные интенсивности излучения, рассеянного такими малыми областями, что их нельзя наблюдать. Кристаллы, которые обычно используются для дифракции при условиях, близких к кинематическим, несовершенны, и их можно рассматривать как совокупности очень большого числа малых областей с размерами указанного выше порядка или как мозаику, состоящую из малых кристалликов с разбросом ориентаций, возможно, от 10 до 10" рад. В этих условиях можно считать, что с( ра Эвальда разрезается совокупностью очень большого числа слегка повернутых друг относительно друга конфигураций обратных решеток, или, что эквивалентно, можно считать, что распределение обратного пространства для одного усредненного кристалла разрезается еще более уширенной сферой Вальда. В таком рассмотрении становится еще более очевидным, что можно [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...