Quelle est la différence entre la diffraction des électrons et des neutrons

Le Différence clé entre la diffraction des électrons et des neutrons Est-ce que les électrons sont dispersés par des électrons atomiques, tandis que les neutrons sont dispersés par des noyaux atomiques.

La diffraction des électrons est la nature d'onde des électrons. La diffraction des neutrons est le phénomène de la diffusion élastique des neutrons. En règle générale, la diffraction des électrons décrit la nature en forme d'onde, tandis que la diffraction des neutrons décrit la structure atomique et / ou magnétique d'un matériau.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la diffraction des électrons
3. Qu'est-ce que la diffraction des neutrons
4. Diffraction électronique vs neutronique sous forme tabulaire
5. Résumé - diffraction électronique vs neutronique

Qu'est-ce que la diffraction des électrons?

La diffraction des électrons est la nature d'onde des électrons. Pratiquement, c'est la technique qui est utilisée pour étudier la matière en tirant des électrons sur un échantillon et en observant le modèle d'interférence résultant. Nous appelons généralement ce phénomène la dualité vague-particules. Il indique qu'une certaine particule de matière se comporte comme une vague. Par conséquent, un électron peut être considéré comme une vague similaire aux ondes sonores ou à eau. La technique de diffraction des électrons est similaire aux techniques de diffraction des rayons X et de diffraction des neutrons.

Le plus souvent, la diffraction des électrons est utile en physique et chimie à l'état solide pour la compréhension de la structure cristalline des solides. Habituellement, nous pouvons effectuer ce type d'expérience dans un microscope électronique à transmission (TEM) ou un microscope électronique à balayage (SEM). Ces instruments utilisent des électrons accélérés par un potentiel électrostatique pour obtenir l'énergie souhaitée et déterminer la longueur d'onde avant l'interaction avec l'échantillon de désir.

Figure 01: Un modèle de diffraction d'électrons typique

Bien que cette technique soit principalement utile dans l'étude de cristaux périodiquement parfaits tels que la cristallographie d'électrons, il est également utile dans l'étude de l'ordre à courte portée des solides amorphes, l'ordre à courte portée des imperfections, y compris les lacunes, la géométrie des molécules gazeuses , etc.

Qu'est-ce que la diffraction des neutrons?

La diffraction des neutrons est le phénomène de la diffusion élastique des neutrons. C'est l'application de la diffusion des neutrons pour déterminer la structure atomique et / ou magnétique d'un matériau. Nous devons placer l'échantillon à examiner dans un faisceau de neutrons thermiques ou froids. Ensuite, nous pouvons obtenir un modèle de diffraction qui peut fournir des informations sur la structure du matériau.

Figure 02: diffraction des neutrons qui est utile dans les stimulations moléculaires

La méthode de diffraction des neutrons est similaire à la diffraction des rayons X. Cependant, en raison de différentes propriétés de diffusion, les neutrons et les rayons X ont tendance à fournir des informations complémentaires; Par exemple, les rayons X sont adaptés à une analyse superficielle, de fortes rayons X à partir du rayonnement synchrotron conviennent aux profondeurs peu profondes ou aux spécimens minces, etc.

En règle générale, la technique de diffraction des neutrons nécessite une source de neutrons produits dans un réacteur nucléaire ou une source de spallation. Si nous utilisons un réacteur de recherche, nous avons besoin d'autres composants tels que le monochromateur de cristal, les filtres pour sélectionner la longueur d'onde de neutrons requise, etc.

Différence entre la diffraction des électrons et des neutrons

Les électrons et la diffraction des neutrons sont des techniques analytiques importantes. La principale différence entre la diffraction des électrons et des neutrons est que les électrons sont dispersés par des électrons atomiques, tandis que les neutrons sont dispersés par des noyaux atomiques. Moreovver, la diffraction des électrons est la nature des vagues des électrons. La diffraction des neutrons est le phénomène de la diffusion élastique des neutrons. En règle générale, la diffraction des électrons décrit la nature en forme d'onde, tandis que la diffraction des neutrons décrit la structure atomique et / ou magnétique d'un matériau.

Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre la diffraction des électrons et des neutrons sous forme tabulaire pour la comparaison côte à côte.

Résumé - diffraction électronique vs neutronique

La diffraction des électrons est la nature d'onde des électrons. La diffraction des neutrons est le phénomène de la diffusion élastique des neutrons. La principale différence entre la diffraction des électrons et des neutrons est que les électrons sont dispersés par des électrons atomiques, tandis que les neutrons sont dispersés par des noyaux atomiques. En règle générale, la diffraction des électrons décrit la nature en forme d'onde, tandis que la diffraction des neutrons décrit la structure atomique et / ou magnétique d'un matériau.

Référence:

1. Pang, W.K., et moi.M. Faible. Comprendre et améliorer la stabilité thermique des carbures ternaires en couches dans les composites de la matrice en céramique. 2022.

Image gracieuseté:

1. «DifraccionElectronesMet» par Oysteinp au Wikipedia en langue anglaise (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Diffraction des neutrons; Canaux ioniques (5888008521) »par l'Institut national des normes et de la technologie - diffraction des neutrons; Canaux ioniques (domaine public) via Commons Wikimedia