科學技術日新月異的發(fā)展已經越來越不滿足宏觀尺度下的材料觀測,針對復雜無序材料中nm^μm尺度下的諸多科學問題,如相位分離、組織或分子結構變化等動力學過程,逐步發(fā)展出一門新興的實驗技術:X射線光子相關譜（X-ray Photon Correlation Spectroscopy,簡稱XPCS）技術。XPCS技術是一種能在微觀尺度上觀測大的分子或粒子集團等動態(tài)過程的新技術,具有散射矢量大、探測尺度小、能探測不透明材料系統(tǒng)、不受多重散射影響等諸多優(yōu)點,其研究目標最小可達到納米尺度。XPCS不僅在軟物質如溶液擴散動力學、聚合物平衡態(tài)轉變上得到諸多應用,人們同時也在積極探索硬物質如半導體、鐵電體、磁性材料中納米級尺度的動力學行為。因此,XPCS方法學受到越來越廣泛的關注。第三代同步輻射光源廣泛使用之前,由于無法得到具有良好相干性的X射線,XPCS方法發(fā)展緩慢,實驗普遍應用可見光（激光）光子相關譜技術。隨著X射線先進光源技術的不斷進步,越來越多的相干性良好的第三代乃至第四代同步輻射光源和X射線自由電子激光（X-ray free electron laser,簡稱XFEL）投入運... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

XPCS原理示意圖

基于軟 X 射線的光子相關譜裝置構建振動的紅外和拉曼光譜[9, 10]，或允許研究較慢過程的寬帶介電光譜，如變相關的α弛豫[11]。在為聚合物動力學提供相關尺度空間/時間分辨率的中子散射技術最常用，因為除了空間分辨率，氘標記增加了選擇性，并復雜聚合物材料中特定基團或鏈段的運動[12]。但是通過上述光散射技術研究應用有限，近來光子相關譜技術在慢動力學研究中備受關注，其能動的散射強度時間相關函數(shù)[13]直接測量動態(tài)結構。

研究對象為懸浮液或膠體中的顆粒、圍為 nm 至μm。由于可見光（激光）PCS（Laser Phot稱 LPCS）技術具有相干性好、不會破壞被測樣品，可以用來探測粒子的有效粒徑、帶電量、擴散系數(shù)Ne 激光光子相關光譜方法，本課題組首先觀察到了.29PT 等鐵電體單晶中極化團簇的弛豫過程，極化團5]。雖然 LPCS 可測量較寬時間尺度范圍內的動力學的波長限制，僅適用于研究少數(shù)有限系統(tǒng)中的動力學量嵌段共聚物[16-20]，其可研究的長度尺度約為 200~術僅限于透明樣品，對于不透明或較厚樣品無法適了可見光 PCS 技術和 XPCS 技術可觀測的空間尺度源，可研究小尺度（約 1~100 nm）的慢過程動力學0-7~103秒，是對可見光 PCS 的有效補充。


本文編號：2950502