Просмотр кода страницы Дифракционное определение среднего размера областей когерентного рассеяния

'''Дифракционное определение среднего размера областей когерентного рассеяния''' ({{lang-en|diffraction determination of mean size of coherent scattering regions}}) — косвенный метод определения среднего размера малых частиц (более правильно [[Область когерентного рассеяния|областей когерентного рассеяния]]) по уширению [[Дифракция|дифракционных]] отражений ([[Рентгеноструктурный анализ|рентгеновская]] или [[Дифракция электронов|электронная дифракция]]) при уменьшении размера частиц ([[Зерно (кристаллическое)|зёрен]]) компактных и порошкообразных наноструктурированных веществ и материалов<ref name="СНТ">{{cite web|url=http://thesaurus.rusnano.com/wiki/article3563?sphrase_id=16172|title=Дифракционное определение среднего размера областей когерентного рассеяния|author=[[Гусев, Александр Иванович (учёный)|Гусев А. И.]]|date=|work=[[Словарь нанотехнологических терминов|Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов (эл. издание)]]|publisher=[[Роснано]]|accessdate=2013-05-27|lang=}}</ref>.

== Описание ==
Дифракционный метод позволяет оценить размер частиц ([[Зерно (кристаллическое)|зёрен]]), усредненный по объему исследуемого вещества и несколько заниженный в сравнении с результатами [[Электронная микроскопия|электронной микроскопии]]<ref name="СНТ" />.

Малый размер частиц — не единственная возможная причина уширения дифракционных отражений. За уширение отражений ответственны также микродеформации и химическая негомогенность, то есть неоднородность состава исследуемого соединения по объему образца. Величины уширений, вызванных малым размером зерен, деформациями и негомогенностью, пропорциональны <math>\sec q</math>,  <math>\mathrm{tg} q</math> и <math>\tfrac{sin^2 q}{cos^2 q}</math> соответственно, где <math>q</math> — угол дифракции. Благодаря различной угловой зависимости, три разных вида уширения можно разделить<ref name="СНТ" />.

Характеристикой формы дифракционного отражения является полная ширина на половине высоты ({{lang-en|Full Width at Half-Maximum, FWHM}}). Наилучшим образом форма отражения описывается функцией псевдо-[[Фойгт, Вольдемар|Фойгта]], являющейся [[Композиция функций|суперпозицией]] функций Лоренца и [[Гауссова функция|Гаусса]]. В реальном [[эксперимент]]е из-за конечного разрешения [[дифрактометр]]а ширина отражения не может быть меньше инструментальной ширины. Это означает, что уширение ''b'' отражений нужно определять относительно инструментальной ширины, то есть функции разрешения дифрактометра ''FWHM<sub>R</sub>'', в виде
<math>b=\left[\left(FWHM_{e}\right)^2-\left(FWHM_R\right)^2\right]^{1/2}</math>

Последовательность дифракционного эксперимента по определению среднего размера [[Область когерентного рассеяния|областей когерентного рассеяния]] (размеров частиц), микронапряжений и негомогенности из величины уширения отражений включает следующие этапы<ref name="СНТ" />:
: 1) измерение дифракционного спектра эталонного вещества и определение функции разрешения дифрактометра;
: 2) измерение дифракционного спектра исследуемого вещества и определение ширины отражений;
: 3) определение уширения отражений исследуемого вещества как функции угла дифракции;
: 4) выделение вкладов в уширение, обусловленных малым размером частиц, микронапряжениями и негомогенностью изучаемого вещества;
: 5) оценка среднего размера областей когерентного рассеяния (частиц, зерен), величины микронапряжений и негомогенности<ref name="СНТ" />.

<div style="background: lightgray">[[Файл:Diffraction determination of mean size of coherent scattering regions.jpg|left|250px]]
<br>'''''На иллюстрации:'''''<br>Уширение дифракционных пиков [[Нанопорошок|нанопорошка]] [[Карбид вольфрама|карбида вольфрама]] n-WC со средним размером частиц <''D''> = 20 ± 10 нм по сравнению с крупнозернистым (''D'' = 6 мкм) порошком карбида WC. Помимо малого размера частиц вклад в уширение дифракционных пиков n-WC дают микронапряжения ε = 0,35 ± 0,03%<ref name="СНТ" />.{{-}}</div>

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга |автор= |часть= |ссылка часть= |заглавие=[[Словарь нанотехнологических терминов|Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов]] |оригинал= |ссылка= |викитека= |ответственный=под ред. С. В. Калюжного |издание= |место={{М}} |издательство=[[Физматлит]] |год=2010 |том= |страницы= |страниц=528 |серия= |isbn=978-5-9221-1266-6 |тираж=}}
* {{книга |автор=[[Гусев, Александр Иванович (учёный)|Гусев А. И.]] |часть= |ссылка часть= |заглавие=Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии |оригинал= |ссылка= |викитека= |ответственный= |издание= |место={{М}} |издательство=[[Физматлит]] |год=2007 |том= |страницы= |страниц=416 |серия= |isbn= |тираж=}}
* {{статья |автор=[[Гусев, Александр Иванович (учёный)|Гусев А. И.]], Курлов А. С. |заглавие==Аттестация нанокристаллических материалов по размеру частиц (зёрен) |ссылка= |язык= |автор издания= |издание=Металлофизика и новейшие технологии |тип= |место={{М}} |издательство=[[Физматлит]] |год=2008 |том=30 |номер=5 |страницы=679—694 |isbn= |issn= |doi= |bibcode= |arxiv= |pmid=}} 

== Ссылки ==
{{Словарь нанотехнологических терминов|article3563}}

[[Категория:Дифракция]]
[[Категория:Дифракционные методы]]