Гибкий метод определения ориентации кристаллических образцов Theta-scan

Theta-scan является стандартным методом дифрактометрии для определения ориентации поверхности и основан на уравнении Брэгга:

2d∙sin(θ) = n∙λ,

которое описывает отношение между длиной волны λ рентгеновского излучения, расстоянием d плоскости решетки и углом отражения θ; n отображает порядок дифракции отражения.

Угол между рентгеновским лучом и детектором устанавливается равным условию отражения для определенной плоскости решетки, которая определяется уравнение Брэгга. Чтобы найти положение отражения, и рентгеновский излучатель, и детектор перемещаются в паре при одновременном вращении образца. Затем по положению пика отражения вычисляется направление перпендикуляра измеряемой плоскости решетки.

Рис. 1. Схема измерения кристалла с помощью «Theta-scan» метода.

Рис. 2. Определение пика отражения c-сапфировой пластины (0 0 12); барицентр пика находится под углом 0.065°.

Преимущества метода

• ЗА: позволяет измерять все кристаллические материалы, политипы и ориентации
• ПРОТИВ: как минимум в 20 раз медленнее «Omega-scan» метода

Основные преимущества данного метода заключаются в относительной простоте настройки дифрактометра и гибкости его применения. Главным недостатком является относительно долгое время измерения (несколько минут) и сложность в обнаружении достаточного количества пиков отражения.

Чтобы измерения данным методом были успешны, необходимо найти как минимум две различные плоскости решетки для определения полной ориентации кристалла. Найденные положения отражений должны быть доступны для измерения без перемещения образца.