Difração de raio x

Rayane de Andrade Simões

Inicio dos estudos Em 1895 os raios X foram acidentalmente

descobertos por Roentgen. Em 1912 A possibilidade de se utilizar cristais

como grades de difração naturais para os raios X foi sugerida por Max von Laue

As experiências de Laue despertaram grande interesse nos físicos, W.H.Bragg e seu filho W.L.Bragg, que formularam, ainda em 1913, uma equação extremamente simples para prever os ângulos onde seriam encontrados os picos de intensidade máxima de difração

Como funciona

Fundamentos da Técnica

A luz visível tem comprimento de onda 400-700 nm, enquanto que o comprimento de onda do raio x está compreendido entre 1nm até 5 pm.

O espaço interatomico de um cristal tipico é de aproximadamente 2-3 Å

Fundamentos da técnicaUma ampola de vidro selada e a vácuo.Filamento é aquecido pela passagem de corrente liberando elétrons.Elétrons são acelerados por uma diferença de potencial, indo atingir o material alvo, ou anodo. Os anodos mais utilizados: cobre, ferro e molibdênio.

Fundamentos da técnica

Espectro de um alvo de Molibdênio.

Fundamentos da Técnica

Fundamentos da TécnicaLei de Bragg: nλ=2dsenθ

n é a ordem de difraçãoλ é o comprimento de onda da radiação incidente d é a distância interplanarθ é o semi-ângulo de difração medido em relação aos raios X incidentes.

Gráfico de um Antraceno puro utilizando ORIGIN

Difração de raios-X – estudo:

Efeitos de campo elétrico em monocristais, permitindo a medida de coeficientes piezelétricos;

Transições de fase com a variação do campo elétrico ou da temperatura;

Heteroestruturas semicondutoras, com estudos das imperfeições na estrutura cristalina e da tensão na superfície ou nas interfaces dessas heteroestruturas;

Efeito de impurezas na rede cristalina de monocristais;

Conseguir diferenciar um material cristalino de um amorfo.

Uso na nanotecnologia Utilizando difração de raio x conseguimos obter

uma riqueza de informações estruturais, física e química sobre o material analisado.

Uma serie de técnicas de aplicação para varias classes de materiais estão disponíveis, cada uma revelando os detalhes específicos da amostra estudada além de poder aplicá-las:

Na analise química; Estresse e medição de deformação; Estudo do equilíbrio de fases; Medição do tamanho das partículas; Medição da estrutura do cristal.

Obrigada