Las técnicas de dispersión de rayos X son una familia de técnicas analíticas no destructivas que revelan información sobre la estructura cristalina , la composición química y las propiedades físicas de materiales y películas delgadas. Estas técnicas se basan en la observación de la intensidad dispersa de un haz de rayos X que incide en una muestra en función del ángulo incidente y disperso, la polarización y la longitud de onda o energía.
Tenga en cuenta que la difracción de rayos X ahora a menudo se considera un subconjunto de la dispersión de rayos X, donde la dispersión es elástica y el objeto de dispersión es cristalino, de modo que el patrón resultante contiene puntos nítidos analizados por cristalografía de rayos X (como en el Figura). Sin embargo, tanto la dispersión como la difracción son fenómenos generales relacionados y la distinción no siempre ha existido. Así , el texto clásico de Guinier [1] de 1963 se titula "Difracción de rayos X en cristales, cristales imperfectos y cuerpos amorfos", por lo que la 'difracción' claramente no estaba restringida a los cristales en ese momento.
Técnicas de dispersión
Dispersión elástica
- Difracción de rayos X o más específicamente difracción de rayos X de gran angular (WAXD)
- Las sondas de dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) se estructuran en el rango de nanómetros a micrómetros midiendo la intensidad de dispersión en ángulos de dispersión 2θ cercanos a 0 °.
- La reflectividad de rayos X es una técnica analítica para determinar el espesor, la rugosidad y la densidad de películas delgadas de una o varias capas.
- Dispersión de rayos X de gran angular (WAXS), una técnica que se concentra en ángulos de dispersión 2θ mayores que 5 °.
Dispersión inelástica de rayos X (IXS)
En IXS se monitorea la energía y el ángulo de los rayos X dispersos inelásticamente , dando el factor de estructura dinámica . A partir de esto se pueden obtener muchas propiedades de los materiales, dependiendo la propiedad específica de la escala de la transferencia de energía. La siguiente tabla, que enumera las técnicas, está adaptada de. [2] inelásticamente dispersada rayos X tienen fases intermedias y así, en principio, no son útiles para la cristalografía de rayos X . En la práctica, los rayos X con pequeñas transferencias de energía se incluyen con los puntos de difracción debido a la dispersión elástica, y los rayos X con grandes transferencias de energía contribuyen al ruido de fondo en el patrón de difracción.
| Técnica | Energía incidente típica, keV | Rango de transferencia de energía, eV | Información sobre: |
|---|---|---|---|
| Dispersión de Compton | 100 | 1.000 | Forma de la superficie Fermi |
| IXS resonante (RIXS) | 4-20 | 0,1 - 50 | Estructura electrónica y excitaciones |
| IXS no resonante (NRIXS) | 10 | 0,1 - 10 | Estructura electrónica y excitaciones |
| Dispersión Raman de rayos X | 10 | 50 - 1000 | Estructura de borde de absorción, unión, valencia |
| IXS de alta resolución | 10 | 0,001 - 0,1 | Dinámica atómica, dispersión de fonones |
Ver también
Referencias
- ^ Guinier, A. (1963). Difracción de rayos X en cristales, cristales imperfectos y cuerpos amorfos . San Francisco: WH Freeman & Co.
- ^ Barón, Alfred Q. R (2015). "Introducción a la dispersión inelástica de rayos X de alta resolución". arXiv : 1504.01098 [ cond-mat.mtrl-sci ].
Enlaces externos
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- Aprendiendo Cristalografía
- Unión Internacional de Cristalografía
- Cristalografía IUCr en línea
- El Centro Internacional de Datos de Difracción (ICDD)
- La Asociación Cristalográfica Británica
- Introducción a la difracción de rayos X en la Universidad de California, Santa Bárbara
