6. Bốc ục của luận văn
2.5.4. Phổ nhiễu xạ ti aX (XRD)
Hình 2.5: Ảnh mô hình 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. Kỹ thuật nhiễu xạ tia X (thường viết gọn là nhiễu xạ tia X)
được sử dụng để phân tích cấu trúc chất rắn, vật liệu... 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 tử và nguyên tử.
Nguyên lý của nhiễu xạ tia X
Xét một chùm tia X có bước sóng chiếu tới một tinh thể chất rắn dưới góc tới. Do tinh thể có tính chất tuần hoàn, các mặt tinh thể sẽ cách nhau những khoảng đều đặn, đóng vai trò giống như các cách tử nhiễu xạ và tạo ra hiện tượng nhiễu xạ của các tia X.
Nếu ta quan sát các chùm tia tán xạ theo phương phản xạ (bằng góc tới) thì hiệu quang trình giữa các tia tán xạ trên các mặt là:
ΔL = 2. d. sinθ
Như vậy, để có cực đại nhiễu xạ thì góc tới phải thỏa mãn điều kiện:
ΔL = 2. d. sinθ= n.λ
Ởđây, là số nguyên nhận các giá trị 1, 2,...
Đây là định luật Vulf-Bragg mô tả hiện tượng nhiễu xạ tia X trên các mặt tinh thể.
- Cường độ nhiễu xạ:
Cường độ chùm tia nhiễu xạ được cho bởi công thức: I = ψ α F
Với ψ là hàm sóng của chùm nhiễu xạ, còn F là thừa số cấu trúc (hay còn gọi là xác suất phản xạ tia X), được cho bởi:
Ở đây, “g” là véctơ tán xạ của chùm nhiễu xạ, r là vị trí của nguyên tử
thứ “i” trong ô đơn vị, còn “f ” là khả năng tán xạ của nguyên tử. Tổng được lấy trên toàn ô đơn vị.
- Phổ nhiễu xạ tia X:
Phổ nhiễu xạ tia X là sự phụ thuộc của cường độ nhiễu xạ vào góc nhiễu xạ (thường dùng là 2 lần góc nhiễu xạ).