強(qiáng)烈推薦科研人員提出高分子片晶小角X射線散射新機(jī)制

二維碼

發(fā)表時間：2019-11-07 13:34作者：武漢鑠思百檢測技術(shù)有限公司來源：鑠思百檢測

眾所周知，聚合物在結(jié)晶過程中斷裂疊鏈片晶，并進(jìn)一步聚集成片晶和球晶片晶層的厚度和長周期決定了聚合物的熱力學(xué)性質(zhì)，是結(jié)晶聚合物的兩個重要物理量小角X射線散射是探測這些有序納米結(jié)構(gòu)的有力武器長期以來，人們認(rèn)為小角X射線散射源于晶圓團(tuán)簇中電子密度的相關(guān)性，并提出了測量晶圓厚度的相關(guān)函數(shù)

最近，國際晶體聯(lián)合會（international crystal Federation）的iucrj雜志以一種新的小角度X射線散射模型的名義發(fā)表了相關(guān)研究成果

論文鏈接：

傳統(tǒng)理論認(rèn)為小的散射角來源于電子密度相關(guān)，主要是基于寬角X射線衍射過程中形成的經(jīng)驗在寬角范圍內(nèi)，只有當(dāng)入射X射線等于或非常接近散射角時，晶體表面才能形成強(qiáng)散射，晶體表面才能形成強(qiáng)干擾，這就是所謂的布拉格條件它假設(shè)在小角度范圍內(nèi)嚴(yán)格遵守有這樣的條件在這個假設(shè)下，小Q處的散射強(qiáng)度取決于兩個界面的電子密度與簇內(nèi)Z距離之間的相關(guān)性相關(guān)性越強(qiáng)，其電子密度的乘積統(tǒng)計值越大，散射越強(qiáng)

然而，通過簡單計算可以發(fā)現(xiàn)，對于橫向尺寸為幾百納米的晶圓，其嚴(yán)格遵守可以在小角范的寬范圍內(nèi)形成散射角的強(qiáng)散射，例如，圖中夾角中夾角中的晶面分別為嚴(yán)格遵守.285o和15O這有兩個后果首先，球晶中的多個團(tuán)簇有助于在小q區(qū)的相同Q處的散射必須考慮到他們的干涉其次，衰減誘導(dǎo)散射變得顯著小q區(qū)中的形狀因子仍然很強(qiáng)，盡管在整個反射條件下它偏離了布拉格

詳細(xì)計算了不同片層在球晶中的散射并計算了簇間的干擾結(jié)果表明，入射X射線引起的散射不是小角X射線散射的主要來源如圖2B所示，它形成了在實際散射中從未觀察到的雙峰結(jié)構(gòu)入射波直接引起的散射很弱一種是散射本身很弱，其強(qiáng)度取決于晶體與非晶之間的相對電子密度差，另一種是由于團(tuán)簇之間的相干抵消衰減波引起的散射是聚合物薄片散射的真實來源由于強(qiáng)形狀因子和結(jié)構(gòu)因子能有效地避免干擾，因此具有較強(qiáng)的散射性它可以形成在基尼散射的小角X射線散射所、小q區(qū)、中q區(qū)長度的周期峰、高q區(qū)波羅德散射中常見的散射圖案，如圖2A所示

研究人員還估計了避免星團(tuán)干擾的條件結(jié)果表明，為了避免干涉，晶圓的橫向尺寸在小q區(qū)中大于10μm這意味著傳統(tǒng)的小角度X射線散射理論在實際的聚合物芯片系統(tǒng)中難以建立，因為一般的聚合物系統(tǒng)中片晶只有幾百納米的橫向尺寸聚合物薄片的實際散射可能來自于衰減波引起的散射研究人員成功地從全同立構(gòu)聚丙烯的散射中發(fā)現(xiàn)了[衰減波 ]的存在。這項研究糾正了長期以來對小角度X射線散射的誤解本研究在國家自然科學(xué)基金資助下完成（21774133）

引用圖片