无序纳米团簇的 X 射线与中子散射：锆钛酸铅固溶体案例研究
无序系统与神经网络
2015-03-12 v2 材料科学
摘要
本文回顾了固体中的缺陷及缺陷模型。提出了一种数值方法，用于模拟具有多种同时存在的缺陷类型的非周期性固体在纳米团簇中的散射。该方法考虑了粒子尺寸、形状和缺陷，并分离出元素特异性信号。文中给出了利用实验室规模设施提取关于缺陷关键信息的示例。作为案例研究，引入了一种锆钛酸铅 (PZT) 的统计近似模型。PZT 是一种具有多种缺陷类型的材料，包括取代缺陷、位移缺陷和表面缺陷。通过引入一个模型来考虑空间成分变化，该模型中每个晶胞的边长取决于团簇中 Zr 和 Ti 离子的分布。空间变化的边长和角度被称为微观应变。利用键价和 (BVS) 模型调整 Pb、Zr 和 Ti 阳离子位置以满足标称价态要求。该模型应用于计算椭球状 PZT 团簇的散射，并模拟结构随平均成分的变化。正确给出了两相共存范围，即所谓的准同型相界 (MPB) 成分。为了与常用的 X 射线和中子衍射数据进行比较，模拟了选定的布拉格反射强度和线形。给出了散射团簇的尺寸和形状对衍射图样影响的示例，并将通过 Scherrer 方程计算的粒子尺寸与精确的团簇尺寸进行了比较。计算了球形粒子中两类 180 度畴的散射，一类归属于富 Ti PZT，另一类归属于 MPB 和富 Zr PZT。我们展示了该方法如何用于模拟极化反转。
引用
@article{arxiv.1410.8280,
title = {X-ray and neutron scattering on disordered nanosize clusters: a case study of lead-zirconate-titanate solid solutions},
author = {Johannes Frantti and Yukari Fujioka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8280},
year = {2015}
}
备注
Typographical and grammatical errors were corrected. Figure 14 was fixed. Section 1.3 was added. References were added and updated