ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИОННЫХ И ЭНЕРГОДИСПЕРСИОННЫХ СВОЙСТВ ТОНКИХ УПРУГО ИЗОГНУТЫХ АЛМАЗНЫХ ПЛАСТИН МЕТОДОМ ЛАУЭ

  • Stepan Yu. Martyushov Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов
  • Vladimir D. Blank Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов
  • Viktor N. Denisov Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов
  • Roman V. Digurov Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов
  • Sergey N. Polyakov Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236610.2y
Ключевые слова: метод Лауэ, алмаз, алмазная пластина, рентгеновская оптика

Аннотация

Недостаток информации о дифракционных и энергодисперсионных свойствах упруго изогнутых тонких монокристаллических алмазных пластин ограничивает область их применения в рентгеновской оптике. Для исследования этих свойств в цилиндрически изогнутой алмазной пластине толщиной 40 мкм и (110) ориентацией поверхности мы применили локальный дифракционный метод Лауэ. Данный метод обладает высокой информативностью, поскольку позволяет получать картину рассеяния в различных кристаллографических направлениях. Изгиб пластины приводит к возникновению астеризма пятен Лауэ за счет наклона брэгговских плоскостей и наличия деформации кристаллической решетки. Детальный анализ картины дифракции позволил сформулировать условия, при которых астеризм пятен Лауэ в равной степени зависит от наклона кристаллографических плоскостей и деформации. Это открывает перспективу использования метода Лауэ для визуализации полей деформации и определения их максимальных значений в различных кристаллографических направлениях в монокристаллах алмаза с цилиндрическим изгибом. Продемонстрировано, что участие в дифракции характеристических линий AgKα1 и AgKα2 позволяет определять радиус изгиба пластины в режиме in situ. Показано, что изогнутая алмазная пластина представляет собой диспергирующий элемент в широком диапазоне энергий. Установлено, что путем изменения радиуса изгиба пластины и диаметра рентгеновского пучка можно управлять энергодисперсионными характеристиками. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при создании элементов рентгеновской оптики, предназначенной для работы в мощных пучках современных синхротронных источников и рентгеновских лазеров. Высокое структурное совершенство монокристаллической пластины из алмаза делает ее пригодной для работы с когерентным рентгеновским излучением.

Для цитирования:

Мартюшов С.Ю., Бланк В.Д., Денисов В.Н., Дигуров Р.В., Поляков С.Н. Исследование дифракционных и энергодисперсионных свойств тонких упруго изогнутых алмазных пластин методом Лауэ. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 10. С. 32-37. DOI: 10.6060/ivkkt.20236610.2y.

Литература

Burns R., Chumakov A., Connell S., Dube D., Godfried H., Hansen J., Härtwig J., Hoszowska J., Masiello F., Mkhonza L., Rebak M., Rommevaux A., Setshedi R., Van Vaerenbergh P. // J. Phys. Condens. Matter. 2009. 21. 364224. DOI: 10.1088/0953-8984/21/36/364224.

Polyakov S., Denisov V., Kuzmin N., Kuznetsov M., Martyushov S., Nosukhin S., Terentiev S., Blank V. // Di-amond Relat. Mater. 2011. 20. P. 726–728. DOI: 10.1016/j.diamond.2011.03.012.

Pradhan P., Wojcik M., Huang X., Kasman E., Assoufid L., Anton J., Shu D., Terentyev S., Blank V., Kim K., Shvyd’ko Y. // J. Synchrotron Rad. 2020. 27. P. 1553-1563. DOI: 10.1107/S1600577520012746.

Buga S.G., Galkin A.S., Kuznetsov M.S., Kornilov N.V., Luparev N.V., Prikhodko D.D., Tarelkin S.A., Blank V.D. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N11. P. 27-33. (in Russian) DOI: 10.6060/ivkkt.20226511.7y

Troschiev S.Yu., Bolshedvorskii S.V., Trofimov S.D., Luparev N.V., Nosukhin S.A., Buga S.G. // ChenChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 12. P. 16-21 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206312.12у.

Sorokin B.P., Kvashnin G.M., Luparev N.V., Asafiev N.O., Scherbakov D.A. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 12. P. 63-70 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206312.10у.

Terentyev S., Blank V., Kolodziej T., Shvyd’ko Y. // Rev. Sci. Instrum. 2016. 87. P. 125117. DOI: 10.1063/1.4973326.

Boesenberg U., Samoylova L., Roth T., Zhu D., Ter-entyev S., Vannoni M., Feng Y., Driel T., Song S., Blank V., Sinn H., Robert A., Madsen A. // Opt. Express. 2017. 25(3). P. 2852-2862. DOI: 10.1364/OE.25.002852.

Amann J., Berg W., Blank V., Decker F.-J., Ding Y., Emma P., Feng Y., Frisch J., Fritz D., Hastings J., Huang Z., Krzywinski J., Lindberg R., Loos H., Lutman A., Nuhn H.-D., Ratner D., Rzepiela J., Shu D., Shvyd’ko Yu., Spampinati S., Stoupin S., Terentyev S., Trakhten-berg E., Walz D., Welch J., Wu J., Zholents A., Zhu D. // Nat. Photonics. 2012. 6. P. 693-698. DOI: 10.1038/nphoton.2012.180.

Xing L., Zhang K., Liu P., Yi S., Weng T.-C. // Proc. SPIE. 2022. 12169. 1216982. DOI: 10.1117/12.2625095.

Qi P., Shi X., Samadi N., Chapman D. // Proc. SPIE. 2019. 11108. 111080E. DOI: 10.1117/12.2525449.

Nam I., Min C.-K., Oh B., Kim G., Na D., Suh Y., Yang H., Cho M., Kim C., Kim M.-J., Chi Hyun Shim, Ko J., Heo H., Park J., Kim J., Park S., Park G., Kim S., Chun S., Hyun H., Lee J., Kim K., Eom I., Rah S., Shu D., Kim K.-J., Terentyev S., Blank V., Shvyd’ko Y., Lee S., Kang H.-S. // Nat. Photonics. 2021. 15. P. 435–441. DOI: 10.1038/s41566-021-00777-z.

Shvyd'ko Y., Stoupin S., Blank V., Terentyev S. // Nat. Photonics. 2011. 5. P. 539–542. DOI: 10.1038/nphoton.2011.197.

Stoupin S., Blank V., Terentyev S., Polyakov S., Denisov V., Kuznetsov M., Shvyd’ko Y., Shu D., Emma P., Maj J., Katsoudas J. // Diamond Relat. Mater. 2013. 33. P. 1–4. DOI: 10.1016/j.diamond.2012.12.00.

Stoupin S., Shvyd’ko Y., Shu D., Blank V., Terentyev S., Polyakov S., Kuznetsov M., Lemesh I., Mundboth K., Collins S., Sutter J., Tolkiehn M. // Opt. Express. 2013. 21(25). P. 30932-30946. DOI: 10.1364/OE.21.030932.

Kolodziej T., Vodnala P., Terentyev S., Blank V., Shvyd’ko Y. // J. Appl. Cryst. 2016. 49. P. 1240-1244. DOI: 10.1107/S1600576716009171.

Shvyd’ko Y., Blank V., Terentyev S. // MRS Bull. 2017. 42. P. 437–444. DOI: 10.1557/mrs.2017.119.

Shvyd'ko Y., Terentyev S., Blank V., Kolodziej T. // J. Synchrotron Rad. 2021. 28(6). P. 1720-1728. DOI: 10.1107/S1600577521007943.

Tasca K., Petrov I., Deiter C., Martyushov S., Polyakov S., Rodriguez-Fernandez A., Shayduk R., Sinn H., Ter-entyev S., Vannoni M., Zholudev S., Samoylova L. // J. Phys.: Conf. Ser. 2022. 2380. 012053. DOI: 10.1088/1742-6596/2380/1/012053.

Chung J.-S., Ice G. // J. Appl. Phys. 1999. 86. P. 5249–5255. DOI: 10.1063/1.371507.

Abboud A., Kirchlechner C., Keckes J., Conka Nurdan T., Send S., Micha J.S., Ulrich O., Hartmann R., Strüder L., Pietsch U. // J. Appl. Cryst. 2017. 50. P. 901-908. DOI: 10.1107/S1600576717005581.

Tardif S., Gassenq A., Guilloy K., Pauc N., Osvaldo Dias G., Hartmann J.-M., Widiez J., Zabel T., Marin E., Sigg H., Faist J., Chelnokov A., Reboud V., Calvo V., Micha J.-S., Robach O., Rieutord F. // J. Appl. Cryst. 2016. 49. P. 1402-1411. DOI: 10.1107/S1600576716010347.

Larson B.C., Wenge Yang, Ice G.E., Budai J.D., Tischler J.Z. // Nature. 2002. 415. P. 887–890. DOI: 10.1038/415887a.

Kheiker D.M., Shishkov V.A., Shilin Yu.N., Rusakov A.A., Dorovatovski P.V., Zhavoronkov N.V. // Crystal-logr. Rep. 2007. 52. P. 740–742. DOI: 10.1134/S1063774507040244.

Samoylova L., Boesenberg U., Chumakov A., Kaganer V., Petrov I., Roth T., Rüffer R., Sinn H., Terentyev S., Madsen A. // J. Synchrotron Rad. 2019. 26. P. 1069-1072. DOI: 10.1107/S1600577519004880.

Morita M., Umezawa O. // Conf. Proc. Soc. Exp. Mech. Ser. 2011. 5. P. 91–96. DOI: 10.1007/978-1-4614-0228-2_13.

Huang X. // J. Appl. Cryst. 2010. 43. P. 926-928. DOI: 10.1107/S0021889810015013.

Опубликован
2023-08-10
Как цитировать
Martyushov, S. Y., Blank, V. D., Denisov, V. N., Digurov, R. V., & Polyakov, S. N. (2023). ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИОННЫХ И ЭНЕРГОДИСПЕРСИОННЫХ СВОЙСТВ ТОНКИХ УПРУГО ИЗОГНУТЫХ АЛМАЗНЫХ ПЛАСТИН МЕТОДОМ ЛАУЭ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 66(10), 32-37. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236610.2y
Выпуск
Том 66 № 10 (2023)
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений