7. Bố cục của đề tài
2.3.1. Nhiễu xạ tia X
Nhiễu xạ tia X là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể của chất rắn do tính tuần hoàn của cấu trúc tinh thể tạo nên các cực đại và cực tiểu nhiễu xạ. Xét về bản chất vật lý, nhiễu xạ tia X cũng gần giống với nhiễu xạ điện tử, sự khác nhau trong tính chất phổ nhiễu xạ là do sự khác nhau về tương tác giữa tia X với nguyên tử và sự tương tác giữa điện
22
tử và nguyên tử. Kỹ thuật nhiễu xạ tia X được sử dụng để phân tích cấu trúc chất rắn, vật liệu.
Tia sóng dùng trong nghiên cứu cấu trúc tinh thể chất rắn có bước sóng 1Ao- 50Ao. Khi các tia này giao thoa với nhau ta sẽ thu được cực đại nhiễu xạ thỏa mãn phương trình Vulf-Bragg: Δ = nλ = 2dsinθ
Trong đó: d là khoảng cách giữa hai mặt mạng song song. θ là góc giữa tia X và mặt phẳng pháp tuyến. n là số bậc phản xạ (n = 1,2,3,4,...)
λ là độ dài bước sóng.
Hình 2.4. Nhiễu xạ tia X theo mô hình Bragg
Dựa vào phổ XRD ta có thể xác định được đường kính trung bình của hạt theo công thức Debye - Scherrer: d = kλ/(β cosθ), trong đó:
d là đường kính trung bình của hạt.
β là chiều rộng cực đại ở nửa chiều cao của cực đại đặc trưng. θ là góc Bragg.
k là thừa số hình dạng (thường k=0,9).
Công thức Debye - Scherrer không áp dụng được đối với hạt có đường kính lớn hơn 0,1 µm. Phổ XRD thực hiện trong quá trình khảo sát cấu trúc vật liệu trong đề tài được tiến hành trên nhiễu xạ kế tia X – SIEMENS D5005 (CHLB Đức) tại Trung tâm khoa học vật liệu – Khoa Vật lí – ĐH KHTN.
23