金属材料のＸ線回折について

質問

いつもお世話になっています。

今回の質問は、Ｘ線回折についてです。

金属材料をＸ線回折に供すると、ブラッグの条件に従って回折ピークが得られます。
そのとき、内部に格子欠陥等があるばあい、ピークが広がりを持ちます。
この広がり（半価幅）から転位密度を求めようとしているのですが、理論的にありえないぐらい広がってしまいました。
考えられる理由がありましたら教えていただけませんか？
宜しくお願いします。

回答No.5

kuniuni

結晶の外形効果というのは、結晶粒の形の効果のことです。実空間上の結晶の形状から逆空間でどのような逆格子の形となるかということです。半値幅は、逆格子点の広がりの様子をみていることになるので同じことです。ラウエ関数やパターソン関数から簡単に求まります。例えば、楕円、円盤状、球では（長）径が同じでも、半値幅は異なります。微結晶に異方性などがあったりすると、半値は明らかにことなります。

完全なるアモルファスの場合は、ピークはかなりブロードなり、バックグラウンドも上がると考えられます。「同程度の粒径の試料と比べても...」と有りますが、このプロファイルろ比べ、ピーク位置が同じで、形（裾の引き方やピーク位置に対する上流・下流形状の違いなど）も同じで、バックグラウンドも同程度で、強度も同じくらいであるならば、アモルファスとは考え難いと思うのですが...いずれにしても、プロファイルを比べるには、ピーク位置、形状、半値幅、強度など総合して比べないといけないので、実際のプロファイルを見ないとなんとも難しいです。

侵入型の話は、単位結晶が歪めば、ピークはブロードになることもあると思いますが、炭素の大きさと鉄の単位格子の空間のサイズとの相関があると思います。概算でいいので、半値幅を大きく広げる（格子を大きくひずます）のに必要なな素濃度を計算してみたらどうですか。

いずれにしても、結晶であって、半値が広がるのであれば、運動学的回折理論に戻れば、それは、格子の乱れか微結晶の形と大きさに関係しているはずなので、欠陥以外の各ファクターをオーダー計算してみたら、その大きな半値幅を説明できるかもしれませんね。