《3.4确定晶格振动谱的实验测定方法ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.4确定晶格振动谱的实验测定方法ppt课件（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.4 晶格振动谱的实验测定方法实验方法主要有中子的非弹性散射、实验方法主要有中子的非弹性散射、X射线和光的散射。射线和光的散射。3.4.1 中子的非弹性散射1.原理散射过程满足能量守恒和准动量守恒。中子与晶体中声子的相中子与晶体中声子的相互作用互作用中子与晶体的相中子与晶体的相互作用互作用中子吸收或发射声子中子吸收或发射声子非弹性散射非弹性散射 晶格振动的频率晶格振动的频率 与波矢与波矢 之间的关系之间的关系 称为格波的色散关系，也称为晶格称为格波的色散关系，也称为晶格振动谱。振动谱。入射中子流：入射中子流：从晶体中出射的中子流：从晶体中出射的中子流：为中子质量为中子质量由能量守恒和准动量守
2、恒得：由能量守恒和准动量守恒得：动量为动量为能量为能量为动量为动量为能量为能量为“+ +”表示吸收一个声子表示吸收一个声子“- -”表示发射一个声子表示发射一个声子不发射和吸收声子时不发射和吸收声子时测出不同散射方向上的动量测出不同散射方向上的动量 ， 固定入射中子流的动量固定入射中子流的动量 ， ； 中子源中子源单色器单色器准准直直器器准直器准直器样品样品分析器分析器探测器探测器2 2 中子谱仪结构示意图中子谱仪结构示意图反应堆中产生的反应堆中产生的慢中子流慢中子流布拉格反射产生单色的布拉格反射产生单色的动量为动量为P的中子的中子布拉格反射产生单色的布拉格反射产生单色的动量为动量为P的中子的
3、中子2.仪器3.4.2 光的散射和X-射线散射1.光的散射散射过程满足能量守恒和准动量守恒。光子与晶体中声子的相光子与晶体中声子的相互作用互作用光子与晶体的相光子与晶体的相互作用互作用光子吸收或发射声子光子吸收或发射声子非弹性散射非弹性散射“+ +”表示吸收一个声子表示吸收一个声子“- -”表示发射一个声子表示发射一个声子和和 代表入射光的波矢和能量，代表入射光的波矢和能量，和和 代表出射光的波矢和能量。代表出射光的波矢和能量。 可见光范围，波矢为可见光范围，波矢为10105 5cmcm-1-1的量级，故相互作用的声子的波矢也在的量级，故相互作用的声子的波矢也在10105 5cmcm-1-1的
4、量的量级，只是布里渊区中心附近很小一部分区域内的声子，即长波声子级，只是布里渊区中心附近很小一部分区域内的声子，即长波声子。(1)(1)布里渊散射：光子与长声学波声子的相互作用；布里渊散射：光子与长声学波声子的相互作用；(2)(2)拉曼散射：光子与光学波声子的相互作用；拉曼散射：光子与光学波声子的相互作用；2.X-射线散射X光光子能量光光子能量-10104 4eVeV声子声子能量能量-1010-2-2eVeV能量变化很少，不易测量。能量变化很少，不易测量。(3)(3)斯托克斯散射：散射频率低于入射频率的散射；斯托克斯散射：散射频率低于入射频率的散射；(4)(4)反斯托克斯散射：散射频率高于入射频率的散射。反斯托克斯散射：散射频率高于入射频率的散射。
