Динамические дифракционные эффекты

Динамические дифракционные эффекты [c.194]

Динамические дифракционные эффекты 195 [c.195]

Динамические дифракционные эффекты 201 [c.201]

Динамические дифракционные эффекты 203 [c.203]

Динамические дифракционные эффекты 205 [c.205]

Динамические дифракционные эффекты 209 [c.209]

Динамические дифракционные эффекты 211 [c.211]

Динамические дифракционные эффекты 213 [c.213]

В экспериментах по дифракции электронов ситуация осложняется присутствием п-волновых динамических дифракционных эффектов. Кроме этого, в брэгговском случае отражения от поверхности большого кристалла возникают трудности, когда используют электроны с энергией от 20 до 100 кэВ, потому что при малых углах Брэгга и небольших углах падения (1 или 2° относительно поверхности) интенсивности и ширина отражений чрезвычайно чувствительны к отклонениям поверхности от плоскости и изменениям атом- [c.342]

Принципиальное ограничение этого метода заключается в той, что он имеет дело лишь с изменениями амплитуд набора дифракционных пучков Н, которые соответствуют точкам обратной решетки для совершенной структуры. Как мы уже видели в гл. 7, дифракционные эффекты от нарушений в кристалле, как и от общих непериодических объектов, не ограничиваются этим дискретным набором пучков. Много информации о природе дефектов или об атомных конфигурациях, не отвечающих кристаллической структуре, содержится в непрерывном распределении фона рассеяния в дифракционной картине. Этот кинематический результат будет в равной степени приемлем и для рассеяния фазовой решеткой от каждого из тонких слоев, рассматриваемых в формулировке динамической теории рассеяния. Следовательно, при любом реалистическом рассмотрении дифракционных эффектов или изображений для всех, за исключением весьма специальных, видов отклонений от периодичности совершенного кристалла необходимо учитывать диффузионное рассеяние. [c.252]

Перед тем как перейти к обсуждению методов, используемых для получения информации из динамических электронных дифракционных эффектов, можно также обсудить более детально применимость двухволнового приближения. Как мы видели, для дифракции рентгеновских лучей и нейтронов это приближение является хорошим почти для всех случаев, необходимо только сделать так, чтобы геометрия эксперимента не позволяла появиться третьему пучку значительной амплитуды. Предположение двухволновых условий было единственной практической основой первых попыток получить информацию из электронных дифракционных динамических эффектов и оно оставалось до тех пор, пока не стало совершенно ясно, что даже в наиболее известных случаях пренебрежение п-волновыми взаимодействиями приводит к серьезным ошибкам, которые нарушают необходимую точность измерений. [c.336]

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]

Несовершенство кристаллической структуры, нарушая эффект экстинкции, вызывает уменьшение коэффициента отражения и уширение дифракционного пика. Расчет в так называемых динамическом и кинематическом пределах показывает, что в мягком рентгеновском диапазоне различие интегрального отражения для совершенного и нарушенного кристаллов не превосходит 10—-20 %. Таким образом,, совершенные кристаллы обеспечивают [c.307]

В дифракции электронов положение совершенно иное. Размеры кристаллов, которые дают чисто кинематические интенсивности, обычно порядка нескольких сотен ангстрем, по крайней мере в направлении, параллельном падающему пучку. Источники излучения достаточно яркие, так что можно легко наблюдать дифракцию от монокристаллов такого размера, а монохроматизация и коллимирование дают уширение сферы Эвальда с угловым разбросом, не превышающим 10" рад. Таким образом, для отражения с l/dh=0,5A" протяженность функции преобразования формы может составлять 10" или больше, в то время как толщина сферы Эвальда может быть настолько мала, что не превышает 5-10 A . Таким образом, близкие к плоским сечения пика рассеивающей способности наблюдаются часто. Фиг. 6.1 показывает часть дифракционной картины от небольшого игольчатого кристалла ZnO [346]. Ограниченный размер кристалла в направлении, перпендикулярном пучку, приводит к уширению пика рассеивающей способности в плоскости сферы Эвальда. Модуляция интенсивности, соответствующая виду (sin лг)/л функции S(u)l, ясно прослеживается на пятнах от нескольких различных игольчатых кристаллов. (Изменение интенсивности обычно модифицируется динамическими эффектами, но для данных частных случаев это не очевидно.) [c.133]

Для наших целей обсуждение динамических эффектов удобно начать с теории Бете. Хотя эта теория рассматривает скалярные электронные волны, по аналогии она, если учесть эффекты поляризации, позволяет выявить рентгеновские дифракционные эффек- [c.175]

Уже было обсуждено и отчасти обосновано, что структуры кристаллов, представляюш,ие интерес для структурных исследований, обычно не являются простыми и могут иметь много атомов в относительно большой элементарной ячейке. В таких случаях абсолютные значения структурных амплитуд будут меньше и динамические эффекты соответственно слабее, чем для металлов или других кристаллов с простой структурой, используемых обычно для- проверки выражений динамической теории. С другой стороны, для веш,еств, имеюш,их относительно большие элементарные ячейки, плотность точек обратной решетки высока, число одновременных отражений для любой ориентации кристалла будет большим, и п-волновые динамические эффекты могут стать важными даже тогда, когда отдельные отражения относительно слабы. Следовательно, оценка влияния п-волновых эффектов на дифракционные картины от поликристаллов и текстур — суш,ественный момент для структурного анализа. [c.366]

Предварительные расчеты показали, однако, что, кроме общего уменьшения интенсивностей диффузного рассеяния, влияние указанного усложнения на дифракционные картины будет невелико. Для возможного интервала значений параметров многоатомной корреляции разности интенсивностей диффузного рассеяния едва можно измерить с помощью существующих экспериментальных методов, особенно если картину рассеяния усложняют эффекты динамического рассеяния. Следовательно, в ожидании усовершенствования методики измерений и проведения более детальных расчетов для типичных случаев, по-видимому, можно надеяться, что простое кинематическое приближение для послойного рассеяния дает качественно правильные результаты. [c.387]

Динамическая теория рассеяния, учитывающая равновесие, которое существует между электронными волнами в дефектном кристалле, дает полное описание эффектов вследствие дифракционного контраста. Однако результаты динамической теории приблизительно соответствуют результатам более простой кинематической теории дифракции, если отклонения по сравнению с углом Брегга велики или кристаллы достаточно тонкие. [c.52]

НИЯ, Т. е. систематическому ряду, такому, как. .. —ЗА, —2/г, —/г,. ..А, 2А, 3/г,. ... Тот факт, что ряды параллельных линий в общем не имеют вид простых контуров, как предполагает двухволновая теория и проиллюстрировано на фиг. 9.2, есть отчасти следствие пренебрежения в двухволновой теории, приведенной выше, действием поглощения и частично обязан присутствию п-волновых динамических дифракционных эффектов, которые специально исключены из двухволновой трактовки. Другое подтверждение присутствия п-волновых динамических эффектов рассеяния, включающих в этом случае несистематические взаимодействия, — это то, что в точках, где пересекаются непараллельные экстинкционные контуры, интенсивности контуров никоим образом не складываются, но могут флуктуировать в широком диапазоне [c.199]

Методику дифракции в сходящемся пучке усовершенствовали сначала Хорни [196] и затем Гудман и Лемпфул [163] и Кокейн и др. [57]. Как подробно будет изложено позже (гл. 14), последние две группы авторов развили данную методику как способ точных измерений интенсивности при этом они показали, что двухволновые результаты образуют только первое приближение к -волновой дифракции, и использовали п-волновые динамические дифракционные эффекты для вывода значений коэффициентов Фурье Vf или с большой точностью . [c.201]

Полезная информация о кристаллических образцах, которая выводится из картин К-линий, почти целиком извлекается иа рассмотрения их геометрии. В то время как существует, очевидно, некоторое соотношение между контрастом К-линий и структурными амплитудами для отражений от рассматриваемых плоскостей, в смысле количественной интерпретации наблюдаемого контраста сделано очено мало, отчасти потому, что суш,ествуют трудности, связанные с динамическими дифракционными эффектами и условиями эксперимента, и отчасти потому, что картины К-линий в большинстве случаев получают для простых веш,еств с хорошо известной структурой. [c.326]

Следующее по важности применение — определение точных значений параметров решетки из наблюдений деталей геометрии К-линий, преимущественно в тех областях, в которых малы п-волновые динамические дифракционные эффекты. Изящной была первоначальная идея Лонсдейл [293 ] для использования псевдокосселевских линий. Иногда в картинах К-линий в одной точке встречаются три линии. В одних случаях это неизбежный результат симметрии кристалла, так как тогда три рассматриваемые плоскости принадлежат одному конусу и совпадение не зависит от длины волны. В других случаях это является результатом того, что линия пересечения двух конусов К-линий лежит на конусе отражения для третьего ряда плоскостей при некоторой определенной длине волны. [c.326]

В дифракции электронов положение другое. Здесь динамические дифракционные эффекты всегда сильные, и ими пренебрегать нельзя. Поскольку электронограммы, ввиду сравнительной легкости таких наблюдений все более широко используют при изучении разупорядоченных сплавов и образования сверхструктур, важно иметь хотя бы некоторые приблизительные указания на то, в какой степени динамические эффекты могут менять геометрию и относительные интенсивности кинематического диффузного рассеяния. Такие данные получили Фишер [135, 136] и Каули и Меррей [90]. [c.384]

Со времен открытия дифракции электронов по настоящее время картины с кикучи-линиями использовались для проверки теории электронной дифракции, например при изучении п-волновых дифракционных эффектов [242, 355], наблюдении и теоретической трактовке нарушения закона Фриделя в условиях динамического рассеяния [260, 304] и релятивистских эффектов при п-волновом динамическом рассеянии (гл. 15). Эти исследования были сделаны безотносительно к тому факту, что картины Кикучи возникают из процессов многократного неупругого и некогерентного рассеяния. Однако, поскольку количественные значения интенсивностей не рассматриваются, достаточно учесть, что все электроны в кристалле, рассеянные любым числом взаимодействий разной природы, имеют почти одинаковые длины волн и подвергаются почти одинаковому п-волновому динамическому рассеянию, так что достаточно рассмотрения упругого рассеяния электронов, излучаемых точечным источником. [c.323]

Для источника излучения, который не является частью кристалла, даюш,его дифракционные эффекты, интенсивности дифрагированных пучков не зависят от положения атома-источника. В этом случае метод Лауэ, использующ,ий принцип взаимности, не применяется для вычисления интенсивностей. Обычно рентгеновские источники находятся достаточно далеко от дифрагирующего кристалла, что позволяет рассматривать падающее излучение от каждого точечного источника как сумму плоских волн, для которых интенсивности вычисляют отдельно и складывают, учитывая также геометрию эксперимента для кинематического (фиг. 14.3, а) или для динамического рассеяния на совершенном кристалле (фиг. 14.3, б) и в некоторых промежуточных случаях. [c.324]

Такой контраст для толстых кристаллов, по-видимому, объясняется особой природой динамических эффектов при дифракционных условиях, имеющих место для высокосимметричных кристаллов, и существованием определенных соотношений между структурными амплитудами и ошибками за счет возбуждения. [c.306]

Пересечению линий Косселя одновременно отвечают два дифракционных луча. В случае совершенного кристалла интенсивности линий не аддитивны, но даются более сложной трехволновой динамической теорией рентгеновских лучей [128, 1291. В частности, для толстого кристалла эффект Боррмана на прохождение в трехволновой ситуации может дать даже меньший коэффициент поглощения, чем двухволновой случай, так что в точках пересечения будут видны яркие пятна [11, 42 Р. [c.319]

Кинематический метод объяснения контраста линии Косселя (фиг. 14.3, а) применяется в некоторых случаях, но для электронов направления дифракционных пучков не определяются с такой точностью и размеры кристаллов намного меньше. Таким образом, черно-белый контраст К-линии виден, если картина, очень близко расположенная к кристаллу, сильно увеличена с помощью электронного микроскопа, как это сделали в своих наблюдениях Дюпуа и Бовийен [122]. Однако если картина наблюдается на большом расстоянии от кристалла (от 20 до 50 см), углового расхождения дифрагированных пучков вследствие их естественной полуширины достаточно для того, чтобы смазать черно-белую структуру. Тогда контраст будет обусловлен чисто интерференционными динамическими эффектами, которые дают тонкую структуру, имеющую большую угловую ширину. [c.325]

Для описания каналирования с помощью дифракционных явлений были сделаны различные попытки. Наблюдение аномального прохождения в направлениях плоскостей решетки напоминает эффект Боррмана. Но некоторые размышления показывают, что двухволновая динамическая теория, используемая обычно при обсуждении эффекта Боррмана даже для электронов, здесь совершенно непригодна. Для протонов длина волны составляет приблизительно 1/40 длины электронной волны с той же энергией. В то же время сила упругого взаимодействия с веществом, определяемая величиной <т = jt/A , будет приблизительно в 40 раз больше, и степень неупругого рассеяния относительно еще больше. Следовательно, в случае дифракции протонов толщина кристалла, в которой имеет место когерентная дифракция, составит десятки ангстрем, число одновременных отражений будет очень велико и сфера Эвальда будет почт плоской. При этих обстоятельствах приближение фазовой решетк с учетом поглощения должно быть достаточно точным, чтобы его применили к любому возможному наблюдению при дифракции протонов или более тяжелых ионов. [c.329]

Случай электронов с очень высоким ускоряющим напряжением является промежуточным, поскольку наблюдаемые эффекты представляют собой в значительной степени дифракционные явления, описываемые с помощью п-волновой динамической дифракции, но в некоторых случаях разумное приближение дает полуклассичёс-кий подход, основанный на рассмотрении частиц. Дальнейшее специальное рассмотрение заключается в том, что для электронов пути избирательного прохождения через кристалл, соответствующие минимуму потенциала, близко расположены к рядам или плоскостям атомов, тогда как для положительных частиц эти пути лежат очень далеко от атомов. Для электронов, таким образом, существует минимум прохождения вблизи определенных направлений, хотя в середине между этими минимумами наблюдаются небольшие максимумы [267]. [c.330]

Выражение (16.11) послужило основой для получения своего рода экстинкционной поправки во многих работах по структурному анализу, где использовались кольцевые дифракционные картины или картины с дужками от поликристаллических материалов [381 ]. Было сделано предположение, что интегральная интенсивность отражения связана со структурной амплитудой Ф зависимостью, которая с ростом силы динамических эффектов меняется с квадратичной на линейную, и что можно определить подходящую зависимость от Ф с дробным показателем степени и использовать ее как основу для интерпретации интенсивностей. Применение по- [c.365]

Результаты таких расчетов для двумерных дифракционных картин представляют значительный интерес. Похоже на то, что в общем отношение интенсивностей динамического и кинематического рассеяния для чисто диффузного рассеяния при наличии ближнего порядка можно представлять плавно изменяющейся функцией, возрастающей с расстоянием от начала координат. В связи с этим ожидается, что динамические эффекты не будут влиять на положение и форму максимумов диффузного рассеяния (за исключением случая почти совершенного кристалла, когда при прохождении через максимум появляется сильная кикучи-линия), но относительные интенсивности при переходе от одного участка электронограммы к другому в целом изменятся. [c.385]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...