340 likes | 488 Views
2. Studium struktury:. rozptyl, mikroskopy. stacionární ozáření rovinnou monochromatickou vlnou. mnohonásobný rozptyl. l. kinematická aproximace. dynamická teorie. . 0. strukturní faktor. Q i. geom. řada:. … pík o výšce N 2 a šířce 1/N. Laue:. Braggův zákon.
E N D
2. Studium struktury: rozptyl, mikroskopy stacionární ozáření rovinnou monochromatickou vlnou mnohonásobný rozptyl l kinematická aproximace dynamická teorie
0 strukturní faktor Qi geom. řada: … pík o výšce N2 a šířce 1/N
Braggův zákon Ewaldova konstrukce 0 k = 2/ (hkl)
2.2 Difrakční metody detektor h3k3l3 hikili h2k2l2 h1k1l1 vzorek
p1 1 1 n1 < n2 n2 2 2 p2 2.3 Dualita částice - vlna optika (geometrická) klasická mechanika Hamiltonova analogie paprsky trajektorie Fermatův princip Mapertuis (-Jacobi) princip n ...index lomu zákon lomu p1 = p2
(volnáčástice) vlnění částice
Ek>> m0c2 Ek<< m0c2
anoda katoda katodové paprsky: měřil proud magnet elektron: 1V … v = 0.6*106 ms-1!!
x magn. pole el. pole z L 0 dnes (-1.758 1011Ckg-1) v l napětí urychlení 1) nula na stínítku v 2) E a B vyrovnám, aby byla nulová výchylka: 3) x pohyb rovnoměrně zrychlený: z na l: na L:
Stokesova síla (odpor prostředí) vztlaková síla gravitační síla Q = n q0= n e ( Millikan … e 1.6 10-19 C ) E(eV) (nm) 1.5 1 - 150 0.1 LEED 15 000 0.01 HEED (~1925: HEED na průchod) E ~ 40 keV << d malé
polykrystal (Pt) krystal (Ag) RHEED (Reflected ... ) q ~ 88 d/L ~ 0.017 L = 10 nm ... d < 0.2 nm možno sledovat růst struktur vrstvu po vrstvě! MBE Molecular Beam Epitaxy
AlAs GaAs
LEED (Low Energy Electron Diffraction) 1925 ... Davisson, Germer (Bell lab.) Ni terčík
... ~ 20 - 500 eV, ~ 1960 ... technologie UHV velký rozvoj LEED LEED dnes LEED – povrch – 2D difrakční podmínky Si ... struktura fcc krystal SiC
pec rychlost... Maxwell-Boltzmann vakuum Otto Stern M < d v (ms-1) T (K)
detekce x y p minima ... p L dráhový rozdíl= d*sin podm. maxima minima mřížka (N štěrbin) maxima: N ostrost maxim
v ~ 210 ms-1 ~ 3 pm Anton Zeilinger: difrakce molekul C60 na mřížce difr. mřížka ... 50nm široké štěrbiny 100nm vzdálené
difrakce na stojaté vlně (1983 ... první exp.) Na: rozměr ~ 4Å ( << 40*10-11 m = datomu )
Z1 Z2 d/2 d/2 l2 L l1 y elektronové biprisma W nehomogenní elektrické pole .... index lomu
Kvantově-mechanický pohled experiment HITACHI
měření experiment Zdroj y d p p ? which way Zdroj Kanonická interpretace Einstein: Bohr, Kodaňská škola: J.S. Bell ... Bellovy nerovnosti lokalizace částice u jedné štěrbiny - posvítím x < d volné šíření vytvořím poč. stav kvantová interakce superpozice výsledků
rentgenové záření (rtg lampy) rentgenové záření (synchrotron) 6 GeV 844 m min ● charakteristické záření ●brzdné záření
neutronové záření spalační zdroje reaktory (to spall = to break off chips) neutrony ~ 2 MeV štěpení (fission) ~ 2 MeV, až ~ 100 MeV 235U ~ GeV
dopadající rovinná vlna L 2.5 Rozptyl obecněji
Poznámka nikoli ke zkoušení zavedu Greenovu funkci:
měřím intenzitu: v d: diferenciální účinný průřez párová korel. funkce
elektrony struktura vzorku atomový rozptylový faktor rtg neutrony rozptylová délka (závisí na jádře)
Cl Cl C F F HREM
obrázky ze SEM (neomezená hloubka ostrosti x optika) černá vdova (x 500)
dopadající e interakční objem (ne)pružnĕ rozptýlené e prošlé e slitina Cu-Nb-Fe zpětný odraz charakteristické rtg Augerovy e SEM sekundární e TEM
U PC I + - vakuum STM obrázek atomu Au na povrchu Cu(111) potaženém NaCl – dva různé nábojové stavy.
AFM 20 x 20 m MFM AFM (atomic force microscope) mód: kontaktní proměnné prohnutí ramena konstantní prohnutí ramena MFM (magnetic force microscope) • F ~ m.H rozdílné sondy různé pohledy na tentýž objekt !!