Diffusion inélastic par rayons x des matériaux polycristallins

• Auteur / Autrice : Irmengard Fischer
• Direction : Michaël Krisch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polycristaux

Résumé

La diffusion inélastique de rayons X (IXS) est un outil pour la détermination de la dispersion des phonons dans les systèmes mono-cristallines. Cependant, les nouveaux matériaux ou les cristaux dans des conditions extrême ne sont souvent disponible que sous forme polycristalline. Il n'est ainsi possible d'en extraire que des propriétés moyennées. Pour surmonter ces limitations, nous avons développé une méthode qui permet d'extraire la dispersion du système mono-cristallin à partir de données obtenues sur un échantillon polycristallin. Dans cette nouvelle approche, nous enregistrons des spectres IXS pour une large gamme de moments transférés que nous confrontons à un calcul modèle (Born – von Kármán). Un ajustement de ce calcul par la méthode des moindre carrés nous permet alors de remonter à la dispersion du mono-cristal. Des expériences sur des systèmes de plus en plus complexes ont été realisées afin de développer la méthode et d'éprouver les limites de la méthode.

Inelastic X-ray scattering (IXS) is a tool to determine the phonon dispersion along high symmetry directions in single crystals. However, novel materials and crystals under extreme conditions are often only available in form of polycrystalline samples. Thus the investigation is limited to orientationally averaged properties. To overcome these limitations, a methodology to extract the single crystal phonon dispersion from polycrystalline materials was developed. The approach consists of recording IXS spectra over a large momentum transfer region and confront them with a Born–von Kármán model calculation. A least-square refinement of the model IXS spectra then provides the single crystal dispersion scheme. In this work the method is developed on the test case Be. Further studies were performed on more and more complex systems, in order to explore the limitations. This novel application of IXS promises to be a valuable tool in cases where single crystalline materials are not available.