Отделение рентгеновских методов диагностики

Руководитель отделения

к.ф.-м.н.
Байдакова Марина Владимировна

В настоящее время рентгеновские методы исследования - это набор прецизионных инструментов, дающих возможность получать разностороннюю информацию о практически всех важнейших параметрах вещества таких, как состав, кристаллическое совершенство, ближний атомный порядок (атомное строение), энергетическая и электронная структуры и пр. Особенно важно, что все рентгеновские методы являются неразрушающими и высоко чувствительными.

Методы

Рентгенодифракционный анализ (XRD)

Метод основан на получении и анализе дифракционной картины, возникающей в результате интерференции рентгеновских лучей, рассеянных электронами атомов облучаемого объекта. Эта картина определяется помимо атомной и электронной структуры изучаемого объекта, еще и характеристикой рентгеновского излучения.
Рентгенодифракционный анализ позволяет анализировать поликристаллические и монокристаллические объекты, как в виде объемных материалов, так и в виде тонких пленок. Для каждого из этих двух типов материалов имеется определенный набор параметров, определяемых с помощью рентгенодифракционного анализа.

Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (МУРР)

В основе метода МУРР лежит явление дифракции рентгеновских лучей объектами размером от единиц до сотен нанометров.

  • определение размеров зерен поликристаллических материалов;
  • определение размеров ближнего порядка в жидких веществах и стеклах;
  • определение трехмерных размеров блоков (кластеров) в монокристаллах;
  • определение типа распределения доменов в объеме монокристалла (как объемного, так и пленок - гетероструктур, в частности);
  • исследование пористых материалов - в сочетании с рентгеновской дифференциальной порометрией;
  • количественная оценка структурного совершенства монокристаллов;
  • количественный анализ структурного совершенства наногетероструктур.

Спектроскопия рентгеновского поглощения (EXAFS - спектроскопия).

В основе метода лежит явление интерференции электронной волны (генерируемой поглощением первичного фотона на возбуждаемом атоме) на окружающих атомах и квантово-механические эффекты, вызываемые интерференцией.

  • восстановление трехмерного атомного строения вещества (в том числе в наноплёнках и нанокластерах);
  • определение расстояний между соседними атомами с точностью ~ 0,0005 нм;
  • определение энергетики химических связей;
  • определение электронного строения вещества;
  • определение локального химического состава вещества.

Метод применим для любого агрегатного состояния вещества: кристаллического, аморфного, жидкого, газообразного.

Исследуемые материалы

Полупроводники, металлы, керамика, композитные материалы, минералы, углеродные материалы (в том числе наноразмерные объекты), многослойные эпитаксиальные структуры, лазерные кристаллы, сцинтиляторы, люминофоры, геологические объекты.

Приборный парк

  • Дифрактометр D8 DISCOVER
  • Порошковый дифрактометр D2 Phaser (2nd gen)