Cristaux désordonnés On considère un cristal désordonné Ordre à grande distance mais contenu...
19
Cristaux désordonnés On considère un cristal désordonné Ordre à grande distance mais contenu des mailles dépend de R uvw Réseau désordonné atomes A et B F A =1 et F B =2 Tache de Bragg |S(q)| 2 1 ère zone de Brillouin « Speckle » ou tavelure dû au désordre ( ) = ∑ ( ) e − ∙ = ∑ ( ) e − ∙ ≠ ′ | ( ) | 2
Cristaux désordonnés On considère un cristal désordonné Ordre à grande distance mais contenu des mailles dépend de R uvw Réseau désordonné atomes A et
Cristaux dsordonns On considre un cristal dsordonn Ordre grande
distance mais contenu des mailles dpend de R uvw Rseau dsordonn
atomes A et B F A =1 et F B =2 Tache de Bragg | (q)| 2 1 re zone de
Brillouin Speckle ou tavelure d au dsordre
Page 2
Exemple de Diffusion diffuse Rflexions de Bragg + Diffusion
diffuse Clich de prcession du plan rciproque h+k+l=0 Cristal de C
60 300 K
Page 3
Expression gnrale de lintensit diffuse Calcul de lintensit
instantane Terme de Speckle , seulement visible en conditions de
cohrence = Valeur moyenne stat. + fluctuations Hypothse ergodique
:
Page 4
Comment mesurer les tavelures ? 1. Le dsordre doit tre statique
lchelle de la mesure 2. Le dtecteur doit rsoudre les speckles. -
Distance interfrange q=2 /a (donne par | (q)| 2 ) - Distance sur le
dtecteur : d/a 3. Le faisceau doit tre suffisamment cohrent
:cohrent Si ces conditions ne sont runies, les tavelures sont
lisses Diffusion diffuse T S Speckles dans un alliage AuAgZn 2 F.
Livet et al.
Page 5
Diffusion diffuse I D (q) : Diffraction I DD (q) : Diffusion
diffuse n cart la valeur moyenne de F n
Page 6
Dsordre Diffusion diffuse : cart la priodicit parfaite Si le
dsordre est peu corrl : Diffusion diffuse ~ N Diffraction
proportionnelle ~ N 2
Page 7
Deux types de dsordre Dsordre de dplacement Dsordre de
substitution
Page 8
Dsordre de dplacement : les phonons N : nombre de mailles M :
masse de latome k : vecteur donde du mode de phonon k :
polarisation du mode q k : coordonnes normales r n (t)= r n + u n
(t) Thorie harmonique Potentiel dinteraction U Dplacements des
atomes
Page 9
Rappel phonons k (k) /a optique acoustique Longitudinal LO
Transverse TO X 2 LA TA X 2 10 Thz Thorie harmonique
Page 10
Facteur Debye-Waller Un atome lorigine Cristal harmonique
Intensit diminue du facteur e -2W Facteur Debye-Waller Re Im Re N
grand, T grand
Page 11
Facteur Debye-Waller-2 Maille contenant n atomes en r j
Vibrations isotropes Diffraction permet de mesurer : I D e -2W
Page 12
Calcul de W Thorme dquipartition de lnergie Les phonons lents
ont une grande amplitude
Page 13
Debye Dans lapproximation de Debye Si T >> T D
Approximation classique 1 1 0.5 avec
Page 14
Exemple 1 : Dtermination de T D R.M. Nicklow et R.A. Young,
Phys. Rev. 152, 591596 (1966) Intensit des rflexions (h00) de lAl T
D ~ 4005K cart d aux vibrations de point zro
Page 15
Exemple 2 : Critre de Lindemann Solide fond quand : Aluminium
c.f.c. a=4.04 Fusion
Page 16
Exemple 3 : Mtaux usuels : Composs organiques : Ex : B
anisotropes : dpend de la direction ClO 4
Page 17
Influence de la dimensionalit-1 Intgrale gouverne par la
divergence de Debye, isotrope Thorie harmonique
Page 18
Influence de la dimensionalit-2 D=1 D=2 D=3 L
Page 19
Influence de la dimensionalit-3 D=1 D=2 D=3 Pas dordre grande
distance si D 2