F7030 Rentgenový rozptyl na tenkých vrstvách O. Caha PřF MU Prezentace k přednášce Numerické simulace Příklady experimentů Vybrané vztahy Sylabus1. Experimentální technika: zdroje, vznik rtg záření, goniometry, optické prvky (monochromátory, kolimátory, zrcadla, fokusační optika), detektory. Základní experimenty: polykrystalové a monokrystalové metody, mapování reciprokého prostoru 2. Kinematická teorie rozptylu: úvod do teorie rozptylu, rozptyl na elektronu, izolovaném atomu, krystal, strukturní a geometrický faktor, omezená velikost krystalu 3. Difrakce na polykrystalech I: strukturní faktor, velikost krystalitu (Scherrerova formule), vliv deformace na polohy a šířky difrakčních maxim, zbytková napětí, kvantifikace fázového složení (vnitřní normál) 4. Polykrystaly II: Full profile fitting; Textury, ODF (orientation distribution function); Debyeův vztah, PDF (pair distribution function). 5. SAXS: teoretický popis, řídké roztoky – Guinierův a Porodův vztah, uspořádané částice – long range a short-range order 6. Dokonalé, téměř dokonalé krystaly, epitaxní vrstvy: Kinematická teorie na monokrystalu a epitaxní vrstvě – polohy difrakcí, truncation rod, deformace v epitaxní vrstvě, relaxace. Mozaikový krystal 7. Dynamická teorie rtg reflexe: Jednovlnná aproximace – hloubka vniku, reflexe na hladkém rozhraní, multivrstvy (formalismus přenosové matice), TRXRF 8. Dynamická teorie rtg difrakce: Dvojvlnná aproximace: případ Bragg a Laue, Borrmannův jev, stojatá vlna, GID, epitaxní vrstvy 9. Semikinematická teorie I: DWBA, Rozptyl na drsných rozhraních – popis drsného rozhraní, příklady: fraktálové rozhraní, dvouúrovňové, vicinální, spekulární odraz a nespekulární rozptyl, drsné multivrstvy 10. Semikinematická teorie II: GISAXS na částicích na povrchu a uvnitř vzorku, Difuzní rozptyl na defektech v krystalu v okolí difrakce 11. Experimentální rozlišení Experimentální rozlišení v reciprokém prostoru: analyzer streak, detector streak, monochromator streak, DuMondovy grafy, disperzní a nedisperzní uspořádání, koherenční šířka a délka 12. Další rentgenové metody: Fluorescenční spektroskopie, absorpční spektroskopie – XAFS, XMCD. Velký monokrystal Velký monokrystal Velký monokrystal Velký monokrystal z0 posun horní atomové vrstvy Velký monokrystal Epitaxní vrstvy Jednoduchá vrstva, šipka poloha 2pi/a Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Polohy difrakčních maxim pro různé vzájemné polohy mříží vrstvy a substrátu Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Multivrstva s – geometrický faktor, f – strukturní faktor, sf – celková intenzita Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy Epitaxní vrstvy