Desordenes lineales y superficiales

Contenido Definiciones Casos de causas Explicación con matemáticas Caso especial de planos en el espacio directo Caso especial de Varillas en el espacio directo Casos generales

Difracción: dispersión elástica debido a la periodicidad de un cristal, con interferencia constructiva. Picos afilados de difracción.

Dispersión: dispersión coherente de baja intensidad debido a diferentes fenómenos, diferentes a la interferencia constructiva. Formas curvas o estelas a lo largo del patrón de difracción.  

DEFINICIÓN la dispersión difusa es la distribución de intensidades que surge de cualquier desviación de la estructura del material respecto de la repetición perfectamente periódica de celdas elementales idénticas. Señal que surge de estructuras desordenadas, y aparece en los datos experimentales como dispersión, repartida en una amplia gama Q - (difusa) . la dispersión difusa es generalmente difícil de cuantificar, debido a la amplia variedad de efectos que contribuyen a ella. La dispersión difusa se ​​plantea por lo tanto de la configuración local (de corto alcance ) del material (no el orden estructural de largo alcance).

Causas (algunas) Movimiento térmico  causa que los átomos vibren y se desplacen de su posición original en la celda unitaria. Esto suprime la intensidad de los picos de Bragg (especialmente los picos de alto orden), y en su lugar genera dispersión difusa en altas Q (podemos pensar esto en términos de fonones: en sistemas ordenados la dispersión difusa prueba los modos de fonones.)

Defectos estáticos en los cristales, distintos defectos: vacancias, átomos subtitucionales, maclas, etc. crean dispersión difusa. Estructura de grano el orden de los materiales también contribuirá, los mismos granos cuentan como objetos de dispersión pero ya que los granos no tienen una forma estándar las fronteras de grano aumentaran la dispersión difusa.

Desordenes nanométricos da lugar a dispersión difusa de baja Q Desordenes nanométricos da lugar a dispersión difusa de baja Q. por ejemplo una mezcla desordenada de polímero, o un acomodamiento aleatorio generara “low-q diffuse scattering”. Rugosidad superficial en películas delgadas medidas por GISAXS Grazing-Incidence Small-Angle X-ray Scattering. La rugosidad tendera a ensanchar e incrementar la intensidad del foco especular, y también contribuirá a la intensidad de dispersión de baja Q.

Tamaño de partícula y diversidad de tamaño generará dispersión difusa de fondo.  ”The diffuse scattering arising from a wide range of samples is now being observed; the challenge is in interpreting it.” http://people.bath.ac.uk/lt302/group/Research/ResearchAreas/DiffuseScatter.htm

Ecuaciones de intensidad Guilles Renaud, 1998

Quasi-cristal plano infinito (espesor = 1 celda)

Cristal forma de ”pancake”

Cristal truncado (- < z < 0)

Superficie rugosa

Fonones que causan dispersión

KNbO3 Romboédrico Temperatura minima casos KNbO3 Romboédrico Temperatura minima

KNbO3 Ortorrombico Temperatura = -56 °C

Hiperbolas en el espacio reciproco

KNbO3 Tetragonal Temperatura = 250 °C

KNbO3 Cubico Temperatura = 500 °C

https://www1.aps.anl.gov/science/scientific-software/cctw Radial streaks https://www1.aps.anl.gov/science/scientific-software/cctw

L s

Estudia en manchas de difracción