Интерференционные явления в резонансной дифракции рентгеновского излучения в кристаллах

• Автор: Антоненко, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1Л. Тензорный атомный фактор

1.2. Запрещенные отражения в магнитных и немагнитных кристаллах... Л

1.3. «Запрещенные» резонансные рефлексы, обусловленные вкладами высших порядков в атомный фактор
1.4. «Запрещенные» рефлексы, обусловленные несколькими вкладами в структурный фактор

1.5. Интерференция резонансного и нерезонансного рассеяние СИ

1.6. Резонансное рассеяние рентгеновского излучения при наличии нескольких анизотропных факторов

1.7. Методы расчёта энергетических спектров поглощения и рассеяния

рентгеновского излучения
Глава 2. ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ РЕЗОНАНСНОГО И НЕРЕЗОНАНСНОГО РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В КРИСТАЛЛЕ Ge
2.1. Чисто резонансные отражения в кристалле Ge
2.2. Экспериментальные результаты исследования отражения 222 в Ge
2.3. Численное моделирование спектров отражений 006 и 222 в Ge
Выводы к главе
ГЛАВА 3. РЕЗОНАНСНОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МАГНИТНЫХ КРИСТАЛЛАХ С НЕКУБИЧЕСКОЙ ЛОКАЛЬНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ
3.1.Тензорный атомный фактор в магнитном кристалле с некубической симметрией положения резонансных атомов
3.2. Азимутальная зависимость чисто резонансного рефлекса в кристалле HoFe2

Выводы к главе
Глава 4. РЕЗОНАНСНАЯ ДИФРАКЦИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
В ОРТОБОРАТЕ ЖЕЛЕЗА
4Л. Чисто резонансные рефлексы в ортоборате железа
4.2. Экспериментальные исследования запрещенных отражений в ортоборате железа
4.3. Энергетические спектры отражения 700 при различных температурах
4.4.Математическое моделирование энергетической и азимутальной зависимостей отражений /*00, /*=2н+1
Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ

Изучение атомно-кристаллической структуры и ее искажений, магнитной структуры и электронных состояний являются важнейшими задачами физики твердого тела, поскольку эти характеристики определяют основные физические свойства материалов. Дифракция рентгеновских лучей и дифракция медленных нейтронов являются традиционными методами, которые дают информацию о кристаллической и магнитной структуре, кристаллов. Однако, в последние два десятилетия появились новые методы, основанные на изучении прохождения и дифракции рентгеновского излучения с диной волны, близкой к краям поглощения атомов в кристалле, через образцы. Практическая реализация этих методов стала возможной' благодаря созданию синхротронов третьего поколения, сочетающих большую яркость и высокую степень поляризации излучения (синхротрон ЕБКР в Гренобле, Франция, обеспечивает яркость ~1021фотон/сек./мм2/стерад., что на 13 порядков превышает яркость рентгеновской трубки с вращающимся анодом). Большая яркость синхротронных источников дает возможность проводить измерения достаточно слабых эффектов за разумное время эксперимента, а высокая степень поляризации синхротронного излучения позволяет выполнять поляризационные измерения в рассеянном излучении, что очень важно для изучения анизотропных свойств среды. Использование ондуляторов позволило также создавать кругополяризованное рентгеновское излучение, которое необходимо для изучения некоторых фундаментальных свойств твердых тел, например, киральности.
На базе синхротронного излучения развились многочисленные методы исследования структуры и свойств конденсированных сред. Особенно эффективными оказались те методы, в которых исследования ведутся при энергиях падающего излучения, близких к краям поглощения атомов. Такие методы известны в геометрии пропускания: ХМСЭ (рентгеновский

Рис. 1.6. Атомы германия, средняя симметрия положений которых кубическая (черные кружки), при тепловых смещения попадают в положения с более низкой симметрией.
В кристалле Се частота оптических фононов слабо зависит от волнового вектора. Для оценки можно принять со=соп81=5*10|3с‘'. В этом случае
Й , Ьсо

2 Мсо 2кТ v ’
где М - масса атома ве. При высоких температурах справедливо соотношение:
— 9 П2Т
“ ~ШГВ- с-22)
Следовательно, интенсивность запрещенных рефлексов при высокой температуре растет как квадрат температуры, что качественно согласуется с результатами эксперимента.
Формула (1.20) аналогична той, которая следует из (1.9) при учете диполь-квадрупольного резонансного рассеяния, которое также описывается тензорами третьего ранга. Поэтому указанные запрещенные отражения могут быть обусловлены как диполь-квадрупольным, так и диполь-дипольным термоиндуцированным рассеянием. Расчеты, проведенные с помощью программ РЕЕЕ [55, 56], РАЯАТЕС[57], ЬМТО [58], ГОШЕБ [59] и КХОХ и их сопоставление с экспериментальными данными показали, что диполь-