为了确定基板的切口,XRD 用于精确测量布拉格角(衍射角)的变化,因为基板的旋转角度相对于入射的 X 射线束会发生变化。如果布拉格角随基板的旋转角度而变化,则表明晶圆上有切口。非零晶圆切口会导致 Omega 峰位随着晶圆旋转而增加或减少,因为晶面与晶圆表面并不完全平行。当晶圆旋转到平面朝向 X 射线束倾斜到最大值时,Omega 衍射峰将位于比布拉格角低一个角度,该角度的幅度等于切口的大小。例如,朝向 X 射线束的 1° 切口晶圆的 Omega 峰位将比布拉格角预测的低 1°。同样,如果切口大小相同但相对于光束的方向相反,Omega 峰值的角度将比布拉格角大 1°。当晶圆在光束中旋转时,切口会导致 Omega 峰值从最小值平稳移动到最大值,并且可以观察到 Omega 峰值在这些极限之间的偏移。
关键词:机制,X射线散射,疲劳,应变,脱位阐明钢的氢含量机制是因为可以一次激活多种机制或甚至可能需要协同的共同存在激活的事实,这使钢的氢含量机制变得复杂。一些领先的氢化氢提议机制包括氢增强的脱粘(HEDE),氢增强的局部可塑性(帮助)机制和纳米玻璃体合并机制(NVC)。在HEDE中,一旦氢浓度达到临界浓度,氢在高三轴应力位置的积累会导致Fe-FE键的衰弱。在帮助中,引入氢气会影响Fe格子中位错的行为,通常会增强钢框架中的脱位迁移率。在NVC中,预计氢会导致空缺的稳定和促进(“纳米级空隙”)团聚。对这些机制的完全理解,它们与疲劳特性的关系以及它们相互作用的相互作用需要一次测量,能够一次探测所有三种机制。在这里,我们同时提出高能X射线衍射(HEXRD)和小角度的X射线散射(SAXS)测量,在氢气中钢裂纹的原位疲劳期间。HexrD测量值探测HEDE并通过确定应变密度的确定; SAXS测量通过测定纳米孔尺寸分布的NVC。 ,我们将在空气和氢气中生长的裂纹尖端之前提出应变,脱位密度和孔径分布。HexrD测量值探测HEDE并通过确定应变密度的确定; SAXS测量通过测定纳米孔尺寸分布的NVC。,我们将在空气和氢气中生长的裂纹尖端之前提出应变,脱位密度和孔径分布。我们将在帮助,HEDE和NVC机制的背景下讨论空气中在空气中和氢中生长的裂纹尖端之间的差异。
低能电子衍射模式包含有关所研究表面结构的精确信息。然而,从复杂的衍射模式中检索真实的空间晶格周期性是有挑战性的,尤其是当建模的模式源自由大型单位单元组成的超级晶格,该单位细胞由多个对称性等效域组成,而与底物没有简单关系。这项工作介绍了Proleted Studio软件,该软件旨在提供低能电子衍射模式的简单,直观和精确的建模。交互式图形用户界面允许实时建模实验衍射模式,所描绘的衍射点强度的变化,不同衍射域的可视化以及对任何晶格点或衍射点的操纵。单位细胞,晶格向量,网格和比例尺的可视化以及以位图和矢量格式导出现成的模型的可能性显着简化了结果的建模过程和发布。
图 1-b 显示了 n-Si 的衍射图案样品。它不同于n-Si的衍射图案具有 SiO 2 层的样品,在 X 射线衍射图上 2θ≈17.4° 处没有漫反射,结构反射 (111) α 的强度分别降低了 2.5 倍、三阶 (333) α 的强度降低了 1.7 倍,结构反射 (002) 的强度降低了,反射 (313)、(513) 和 (620) 的强度也增加了几个百分点,它们在 n-Si 衍射图谱的光谱中产生了衍射偏移样品在较小角度的一侧。晶粒尺寸和晶格参数由 n-Si 的 (111) 结构线的半宽度确定分别为 58 nm 和 а Si =0.5419 nm,略小于样品 n -Si 的晶格参数(а Si =0.5426 nm)SiO 2 层。但这会导致 n-Si 结构反射发生偏移衍射图案朝向较小的散射角。
图S1。 用于案例(a)3(无噪声,t = 0。的斑点检测方法的结果)的结果 05)和(b)10(泊松噪声,t = 0。 2)。 红色圆圈是检测到的斑点的中心。 绿色正方形围绕着真实的斑点,而无需斑点,即 最接近检测到的点位置正是真正的斑点位置。 黄色正方形围绕着斑点移动,即 最接近检测到的点位置并不完全是真实的位置。 在(b)红色箭头指向检测到的位置,这些位置不完全在真实的位置,仅归因于噪声。S1。用于案例(a)3(无噪声,t = 0。05)和(b)10(泊松噪声,t = 0。2)。红色圆圈是检测到的斑点的中心。绿色正方形围绕着真实的斑点,而无需斑点,即最接近检测到的点位置正是真正的斑点位置。黄色正方形围绕着斑点移动,即最接近检测到的点位置并不完全是真实的位置。在(b)红色箭头指向检测到的位置,这些位置不完全在真实的位置,仅归因于噪声。
超快电子衍射和时间分辨串行晶体学是持续革命的基础,该革命旨在从原子层面捕捉分子结构动力学的细节。然而,大多数实验仅捕捉核波包的概率密度来确定时间相关的分子结构,而尚未访问完整的量子态。在这里,我们介绍了一种用于制备和从分子旋转波包进行超快相干衍射的框架,并建立了一种用于超快电子衍射的量子态断层扫描的新变体,以表征分子量子态。对于任意自由度的分子,重建密度矩阵(编码波包的振幅和相位)的能力将使我们能够从实验 x 射线或电子衍射数据重建量子分子电影。
抽象的X射线衍射(XRD)是表征电杂色材料薄膜的必不可少的工具。但是,对于初学者而言,由于操作模式和测量类型的数量以及对结果模式和扫描的解释,首先可能是一种艰巨的技术。在本教程文章中,我们为使用XRD进行首次测量的薄膜工程师/科学家提供了基础。我们简要介绍了该仪器的衍射原理和描述,详细介绍了相关的操作模式。接下来,我们引入了薄膜表征必不可少的五种测量值:2次扫描,放牧的含量扫描,摇摆曲线,极图和方位角扫描(或ϕ扫描)。提供了选择适当的光学元件,安装和对齐样品以及选择扫描条件的实用准则。最后,我们讨论了数据分析的一些基础知识,并就数据呈现提供了建议。本文的目的是最终降低研究人员进行有意义的XRD分析的障碍,并在基础上建立基础,发现现有文献更易于访问,从而实现了更高级的XRD调查。
XRD 有着悠久而辉煌的历史,始于 1895 年,当时威廉·康拉德·伦琴发现了 X 射线,并因此于 1901 年获得了首届诺贝尔物理学奖。十年后,马克斯·冯·劳厄发现了晶体中原子的重要性,并开发了一种数学理论来模拟 X 射线的衍射,以揭示原子级晶体物质的结构。此后,许多科学家使用 X 射线衍射来研究晶体学,随后许多科学家获得了诺贝尔物理学奖、化学奖、医学奖或生理学奖——最著名的可能是 1962 年因发现 DNA 分子结构而获奖的诺贝尔奖。
简单的光学技术。但是,EBSD 的自动化特性意味着它可以提供更多信息,而不受个人操作员的技能和主观性的影响,例如在自动图像分析的样品照明设置中。尽管 EBSD 可以自动化晶粒尺寸测量过程,但在样品制备、操作条件选择和采集后降噪的使用方面仍需谨慎。报告了这些对测量晶粒尺寸影响的实际示例,并将 EBSD 结果与光学获得的结果进行了比较,突出了 EBSD 在检测较小晶粒和检测孪晶边界方面的更高分辨率的影响。它讨论了报告结果的方式,并将结果与晶粒尺寸分布的理论预测进行了比较。这项工作是在更广泛的背景下进行的,需要量化微观结构异质性,以验证工程合金热变形的变形模型,该模型是与谢菲尔德大学和威尔士大学(斯旺西)联合项目的一部分。K P Mingard、E G Bennett、A J Ive 和 B Roebuck 2006 年 1 月