Новые подходы и возможности динамической дифрактометрии несовершенств многопараметрических систем
В. В. Лизунов, В. Б. Молодкин, С. В. Лизунова, Н. Г. Толмачев, Е. С. Скакунова, С. В. Дмитриев, Б. В. Шелудченко, С. М. Бровчук, Л. Н. Скапа, Р. В. Лехняк, В. В. Молодкин, Е. В. Фузик
Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
Получена: 07.06.2014. Скачать: PDF
Работа посвящена обсуждению открытого авторами, неизвестного ранее явления усиления на несколько порядков величины проявления дефектов в статистической картине многократного рассеяния, возможностей использования этого явления, а также установленной авторами его дисперсионной природы. Отмечается, что в отличие от статистической кинематической теории (приближение однократного рассеяния), в которой дефекты проявляют своё влияние только на амплитуды рассеянных волн (амплитуды рассеяния), при многократном (динамическом) рассеянии дополнительно формируется принципиально новый механизм влияния искажений не на амплитуды, а на волновые вектора рассеянных волн. Обнаруженный механизм экспоненциально более эффективный за счёт влияния дефектов непосредственно на показатель экспоненты (на фазу волновой функции), а характер этого влияния дефектов оказывается управляемым условиями дифракции (длина волны, толщина объекта, геометрия и углы дифракции и др.). В случае наиболее простой и экспрессной интегральной дифрактометрии обсуждаются установленные ранее авторами два закона сохранения (т.е. независимости от характеристик искажений кристаллов) первого параметра кинематической теории интегральных интенсивностей, а именно, полной (брэгговской и диффузной) интегральной интенсивности рассеяния, и сохранения (т.е. независимость от условий дифракции) второго параметра кинематической теории интегральных интенсивностей, а именно, вклада диффузной составляющей в полную интегральную интенсивность. Демонстрируется, что эти законы оказываются справедливыми в случае кинематического рассеяния и существенно ограничивают чувствительность и информативность кинематической картины рассеяния. В тоже время обнаруженный дисперсионный механизм влияния дефектов на картину многократного рассеяния приводит к ориентационно-интерференционным эффектам в отражательной и поглощательной способностях кристаллов, что обуславливает нарушение этих законов сохранения при переходе к случаям многократного рассеяния и обеспечивает этим уникальные показатели чувствительности и информативности диагностики на основе измерений полной интегральной интенсивности динамической дифракции и её диффузной составляющей, а также их зависимостей от дифракционных условий. В результате открытое явление и целый ряд являющихся следствием из него эффектов, а также их дисперсионная природа позволили авторам статьи существенно расширить функциональные возможности диагностики и создать целый ряд методов нового поколения, которые не только на несколько порядков величины повысили чувствительность, но и позволили решить проблему однозначной диагностики многопараметрических систем путём комбинирования измерений картины многократного рассеяния в различных условиях дифракции.
Ключевые слова: динамическая дифрактометрия, дисперсионный механизм, многопараметрическая диагностика, микродефекты.
PACS: 07.85.Jy, 61.05.cc, 61.05.cf, 61.05.cp, 61.46.Hk, 61.72.Dd
Citation: V. V. Lizunov, V. B. Molodkin, S. V. Lizunova, N. G. Tolmachev, O. S. Skakunova, S. V. Dmitriev, B. V. Sheludchenko, S. M. Brovchuk, L. M. Skapa, R. V. Lekhnyak, V. V. Molodkin, and K. V. Fuzik, New Approaches and Possibilities of a Dynamical Diffractometry of Imperfections of Multiparameter Systems, Usp. Fiz. Met., 15, No. 2: 55—78 (2014) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.15.02.055