Глава 7. СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ
7.1. Введение
На протяжении всей книги основное внимание уделяется элементному анализу приповерхностных областей твердого тела. Рассмотренные методики позволяют находить элементный состав в виде функции от глубины, из которой можно определить фазовые состояния вещества в исследуемом образце. Для большинства материалов характерно образование определенных кристаллических фаз, т.е. упорядоченных расположений атомов, которые могут быть идентифицированы с помощью дифракционных методов. Тип кристаллической решетки и величина постоянной решетки данного соединения дают отличительную дифракционную картину, которая позволяет его идентифицировать. Таким образом, дифракционные исследования являются важным дополнительным средством в определении структуры вещества вблизи поверхности. Кроме того, такие исследования дают информацию о кристаллической структуре поверхности, что является весьма существенным для описания и объяснения свойств твердых тел.
Рентгеновская дифракция является классической и хорошо разработанной методикой определения кристаллической структуры в трехмерных твердых телах. Трехмерность здесь подразумевает исследование объема, определяемого главным образом длиной поглощения рентгеновского излучения — в большинстве экспериментальных ситуаций от 10 до 100 мкм. Для исследования приповерхностных областей необходимы характер взаимодействия или геометрия, которые обусловливают дифракцию на самой поверхности или вблизи нее. Чувствительность к свойствам поверхности возникает обычно при использовании геометрии скользящих углов или анализа с помощью дифракции электронов, которые сильно взаимодействуют с веществом и позволяют определять структуру на глубинах менее 1 мкм.
Дифракционные методы представляют собой большую и самостоятельную область материаловедения. Имеется большое число обзоров и учебников, посвященных дифракционным методам. Наша цель — дать ряд сведений по физическим основам этих методов и проиллюстрировать их применение для исследования поверхности. За более подробной информацией читатель отсылается к другим источникам.
