Avainero elektronien ja neutronien diffraktioiden välillä on se, että atomielektronien hajottaa elektroneja, kun taas atomiytimet sirottavat neutroneja.
Elektronidiffraktio on elektronien a altomuoto. Neutronidiffraktio on elastisen neutronien sironnan ilmiö. Tyypillisesti elektronidiffraktio kuvaa a altomaista luonnetta, kun taas neutronidiffraktio kuvaa materiaalin atomi- ja/tai magneettista rakennetta.
Mikä on elektronidiffraktio?
Elektronidiffraktio on elektronien a altomuoto. Käytännössä se on tekniikka, jota käytetään aineen tutkimiseen ampumalla elektroneja näytteeseen ja tarkkailemalla tuloksena olevaa häiriökuviota. Kutsumme tätä ilmiötä yleisesti a alto-hiukkas-kaksinaisuudeksi. Se väittää, että tietty aineen hiukkanen käyttäytyy a altona. Siksi elektronia voidaan pitää ääni- tai vesia altojen k altaisena a altona. Elektronidiffraktiotekniikka on samanlainen kuin röntgendiffraktio- ja neutronidiffraktiotekniikka.
Useimmiten elektronidiffraktio on hyödyllinen kiinteän olomuodon fysiikassa ja kemiassa kiinteiden aineiden kiderakenteen ymmärtämiseksi. Yleensä voimme suorittaa tämän tyyppisen kokeen transmissioelektronimikroskoopissa (TEM) tai pyyhkäisyelektronimikroskoopissa (SEM). Nämä instrumentit käyttävät elektroneja, joita kiihdyttää sähköstaattinen potentiaali halutun energian saamiseksi ja aallonpituuden määrittämiseksi ennen vuorovaikutusta halutun näytteen kanssa.
Kuva 01: Tyypillinen elektronidiffraktiokuvio
Vaikka tämä tekniikka on hyödyllinen pääasiassa jaksoittain täydellisten kiteiden, kuten elektronikristallografian, tutkimuksessa, se on hyödyllinen myös amorfisten kiinteiden aineiden lyhyen kantaman järjestyksen, epätäydellisyyksien, mukaan lukien vapaat työpaikat, lyhyen kantaman järjestyksen, kaasumolekyylien geometria jne.
Mikä on neutronidiffraktio?
Neutronidiffraktio on elastisen neutronien sironnan ilmiö. Se on neutronien sirontaa materiaalin atomi- ja/tai magneettisen rakenteen määrittämiseen. Meidän on asetettava tutkittava näyte lämpö- tai kylmäneutronien säteeseen. Sitten saadaan diffraktiokuvio, joka voi antaa tietoa materiaalin rakenteesta.
Kuva 02: Neutronidiffraktio, joka on hyödyllinen molekyylistimulaatioissa
Neutronidiffraktiomenetelmä on samanlainen kuin röntgendiffraktio. Erilaisten sirontaominaisuuksien vuoksi neutronit ja röntgensäteet tarjoavat kuitenkin yleensä täydentävää tietoa; esimerkiksi röntgensäteet sopivat pinnalliseen analyysiin, synkrotronisäteilyn voimakkaat röntgensäteet sopivat matalille syvyyksille tai ohuille näytteille jne.
Neutronidiffraktiotekniikka vaatii tyypillisesti neutronien lähteen, joka on tuotettu ydinreaktorissa tai spallaatiolähteessä. Jos käytämme tutkimusreaktoria, tarvitsemme muita komponentteja, kuten kidemonokromaattorin, suodattimia tarvittavan neutroniaallonpituuden valitsemiseksi jne.
Ero elektronien ja neutronien diffraktion välillä
Elektronit ja neutronidiffraktio ovat tärkeitä analyyttisiä tekniikoita. Keskeinen ero elektronien ja neutronien diffraktioiden välillä on, että atomielektronit sirottavat elektronit, kun taas atomiytimet sirottavat neutronit. Lisäksi elektronien diffraktio on elektronien a altomuoto. Neutronidiffraktio on elastisen neutronien sironnan ilmiö. Tyypillisesti elektronidiffraktio kuvaa a altomaista luonnetta, kun taas neutronidiffraktio kuvaa materiaalin atomi- ja/tai magneettista rakennetta.
Alla on yhteenveto elektronien ja neutronien diffraktioiden välisestä erosta taulukkomuodossa rinnakkain vertailua varten.
Yhteenveto – elektronien vs. neutronien diffraktio
Elektronidiffraktio on elektronien a altomuoto. Neutronidiffraktio on elastisen neutronien sironnan ilmiö. Keskeinen ero elektronien ja neutronien diffraktioiden välillä on, että atomielektronit sirottavat elektronit, kun taas atomiytimet sirottavat neutronit. Tyypillisesti elektronidiffraktio kuvaa a altomaista luonnetta, kun taas neutronidiffraktio kuvaa materiaalin atomi- ja/tai magneettista rakennetta.
