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Título: Estudo dos perfis pela teoria dinâmica da difração de Raios – X
Título em inglês: Study profiles of the dynamic theory of diffraction - X
Autor(es): Muniz, Francisco Tiago Leitão
Orientador(es): Sasaki, José Marcos
Palavras-chave: Ciência dos materiais
Cristalografia
Data do documento: Jul-2012
Citação: MUNIZ, F. T. L. (2012)
Resumo: A teoria dinâmica da difração de raios X é uma teoria que ao contrário da teoria cinemática tem sua origem nas equações de Maxwell e na lei de Bragg e com um tratamento físico mais completo e adequado levando em consideração todas as interações entre os campos de onda eletromagnéticos dentro do cristal e logo, leva em conta também, as propriedades físicas do meio cristalino. Estas interações trazem consigo efeitos que são desprezados na teoria cinemática, teoria mais tradicional e mais comumente utilizada quando se trata de difração de cristais pouco espessos. Este trabalho visa calcular os perfis de difração pela teoria dinâmica com o intuito de confirmar e analisar a presença dos efeitos dinâmicos que, por sua vez, se acentuam com o aumento da espessura da amostra. Esses efeitos são a absorção anômala e os efeitos de extinção. Os cálculos foram feitos com o uso da linguagem de programação Fortran 90 aplicados em monocristais de silício, germânio, arseneto de gálio e fosfeto de índio, com o objetivo de estudar a influência da espessura do cristal e da razão entre as partes imaginária e real do fator de estrutura, nos perfis de difração. Por fim, tendo-se a largura a meia altura, determinados pelos gráficos dos perfis, em função da espessura pôde-se concluir que a equação de Scherrer se aplica bem em cristais pouco espessos, região de espessura onde os efeitos dinâmicos são desprezíveis.
Abstract: The dynamical theory of X-ray diffraction is a theory wich, unlike the kinematic theory, has its origin in Maxwell's equations and in the Bragg’s Law with a more complete and appropriate physical treatment that takes into account all interactions between the electromagnetic wave fields within the crystal and also takes into account the physical properties of the crystal. These interactions bring bout effects that are neglected in the kinematic theory, a most traditional and most commonly used theory when it comes to thin crystals diffraction. This study aims to calculate the diffraction profile by using the dynamic theory in order to confirm and evaluate the presence of the dynamic effects which in turn are intensified by increasing the thickness of the sample. These effects are: the anomalous absorption and the effects of extinction. Data were computed and plotted using the programming language Fortran 90 applied on single crystals of silicon, germanium, gallium arsenide and indium phosphide, with the aim of studying the influence of the thickness of the crystal and the ratio of imaginary and real parts of the structure factor, the diffraction pattern. Finally, with the width at half height, determined by the profiles graphics, in function of the thickness it could be concluded that the Scherrer equation fits well when applied to relatively thin crystals, a region where the dynamic effects are negligible.
Descrição: MUNIZ, F. T. L. Estudo dos perfis pela teoria dinâmica da difração de Raios – X. 2012. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3783
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