X-ray two-beam topography for quantitative derivation of phase shift by crystalline dislocations
X-ray two-beam topography for quantitative derivation of phase shift by crystalline dislocations
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用于定量推导晶体位错相移的 X 射线双束形貌
DOI：
10.1103/physrevresearch.5.l012043
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发表时间：
2022
影响因子：
4.2
通讯作者：
T. Ishikawa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Y. Kohmura;K. Ohwada;N. Kakiuchi;K. Sawada;T. Kaneko;J. Mizuki;M. Mizumaki;T. Watanuki;T. Ishikawa
为了实现功能材料的极致性能，晶体位错的定量评价变得越来越重要。x射线形貌是评价大体积晶体位错的重要工具，但迄今为止的研究缺乏对成像平面上的相的分析，这种情况使我们无法获得晶体位错周围晶格平面的知识。在这里，我们报告了一种方法，使我们能够在晶体中获得这种知识，使用x射线双束形貌在运动学衍射制度。利用晶体位错周围的Bragg反射可以定量地推导出相移。我们从含有螺旋位错的碳化硅晶体中观察到的x射线涡旋波场与模拟结果几乎完全一致。该方法将在大视场范围内明确螺纹螺钉位错和其他位错的分布和网络。
Quantitative evaluation of crystalline dislocations is gaining importance in order to realize functional materials with ultimate performance. X-ray topography has been an important tool to evaluate the crystalline dislocations in bulk in a large volume, but the research up to now lacks the analysis to derive the phase at the image plane and such a situation prevents us from obtaining knowledge of lattice planes around the crystalline dislocations. Here we report a method that enables us to obtain such knowledge in a crystal using an x-ray two-beam topography at the kinematical diffraction regime. It can quantitatively derive the phase shift by the Bragg reflection around the crystalline dislocations. We observed an x-ray vortex wave field from a silicon carbide crystal containing a screw dislocation which almost perfectly agrees with simulations. This method will clarify the distribution and network of the threading screw dislocations and other dislocations in a large field of view.
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