劳厄三维中子衍射
材料科学
2019-02-11 v1
摘要
本文提出一种利用中子进行少晶样品三维晶粒分布映射与标定的测量技术与数据分析工具：劳厄三维中子衍射（Laue3DND）。该方法建立在用于关联的前向建模以及相对于单个晶粒的测得衍射斑点的多重拟合之上。这不仅能识别单个晶粒，还能确定其在样品中的位置与取向。使用来自立方（α-Fe）和四方（YBaCuFeO5）对称性的多晶粒合成数据集测试了 Laue3DND 方法的可行性与性能。接下来，给出了在 Helmholtz-Zentrum Berlin 的 FALCON 仪器上测得的两组数据的实验结果：一个直径 5 mm、高 5 mm 的圆柱状 α-铁（α-Fe）参考样品，以及一个 2 mm3 的层状钙钛矿（YBaCuFeO5）。利用 Laue3DND，我们从合成的 α-Fe 数据集中成功提取了 100 个晶粒中的 97 个的位置与取向，并分别从 FALCON 测得的 α-Fe 和 YBaCuFeO5 样品中提取了 24 和 9 个晶粒。合成测试的结果还表明，Laue3DND 在两种极端情形下均能对两种对称性的 10 个晶粒全部标定：仅使用 6 个劳厄投影，以及使用 360 个投影且数据极度噪声的情形。当前版本方法在空间与取向分辨率上分别达到 430 μm 和 1 度的精度。基于所得结果，我们有信心提供一种扩展标准劳厄衍射能力的工具，可给出少晶样品中晶粒的数目、位置、取向与相对尺寸。
引用
@article{arxiv.1902.03200,
title = {Laue three dimensional neutron diffraction},
author = {Marc Raventós and Michael Tovar and Marisa Medarde and Tian Shang and Markus Strobl and Stavros Samothrakitis and Ekaterina Pomjakushina and Christian Grünzweig and Søren Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03200},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 8 figures