关于X射线漫散射介绍

[拼音]：X shexian mansanshe

[外文]：X-ray diffuse scattering

单色X 射线入射到具有周期性规则排列的理想点阵的晶体上时，在符合布喇格衍射条件（见X射线衍射）的方向上会出现明锐的衍射峰。如果点阵排列与规则的排列有某些偏离，或者一些原子集团按某种规律分布于晶体点阵中，这时在衍射峰周围会出现较大区域的漫散射图样（卫星斑点、弧线、条纹等花样），这种散射称X射线漫散射。主要有下列数种。

实际晶体中点阵的热振动使点阵结点中原子偏离平衡位置，点阵平面不再是严格的理想平面，因此倒易阵点也不是严格的几何点而扩展成体积有一定大小的区域。点阵热振动除了使布喇格衍射峰强度降低外，还出现与热振动对应的特殊的漫散射图样。热漫散射强度一般只有对应的衍射峰强度的百分之一到万分之一。点阵热振动是许多频率和传播方向不同的d性波的叠加。每一组d性波都对 X射线散射作出贡献，因此热漫散射图样是邻近正常衍射斑点的一些强度不均匀的散射区图样的叠加。根据热漫散射图样可以测定晶体的d性常数、德拜特征温度和d性振动频谱（点阵振动谱）。

点阵排列的不规则性可以由于各种结构的欠完整性引起。不同的结构缺陷导致不同的漫散射图样，可用此来研究各种结构缺陷的类型、程度和起因。

层状结构化合物和密堆积结构化合物的晶体结构是由全同的平行原子面按一定规律的堆垛方式一层层地沿一个方向堆垛而成。若堆垛次序出现错乱，则某几列倒易阵点及对应的衍射斑点沿结构层的倒易方向（层面法线）伸长或在该方向形成不均匀漫散带花样。这种一维无序缺陷在层状结构化合物（如SiC、ZnS、CdI2和云母等）中较普遍。

多元合金固溶体在一定的温度和组成条件下各类原子不是完全无序地分布的。若在整个结构内原子有序排列，称长程序；若只存在许多区域性的有序化结构，则为短程序。长程序固溶体的X射线衍射图样上呈现超结构的衍射峰；而短程序固溶体衍射图上出现强度不均匀分布的漫散背景。可由此测定固溶体的长程有序度、短程序参量和原子类聚状况。

高温下溶质原子较均匀地分布于固溶体晶体中。冷却到较低温度时溶质原子有可能偏析成为按一定结晶学方向分布的小片，在X射线衍射图样上出现衍射斑点附近的漫散条纹、环和斑点。可用于研究合金的时效硬化和脱溶析出相的结构和分布。

层错、位错、空位和间隙原子等点阵缺陷均能产生漫散射。一般这种温散射是相当弱的。1947年中国物理学家黄昆从理论上研究了稀释固溶体中原子半径与基体原子不同的外来原子在点阵位置间作无规分布时晶体点阵的畸变及其产生的X 射线漫散射，这种散射称为黄昆散射。