Badanie modeli powierzchni krystalicznych metodami dyfrakcyjnymi / Studying models of crystalline surfaces using diffraction based methods

 

W ramach ćwiczenia studenci otrzymują obrazy dyfrakcyjne dwuwymiarowych wzorów periodycznych, odpowiadających powierzchniom kryształów o prostych symetriach (np. kwadratowej, prostokątnej, sześciokątnej) oraz tzw. powierzchniom wysoko - zrekonstruowanym [ np. (7x7) Si(111) lub c(8x2) InSb(001)].

Dla wyjściowych wzorów periodycznych (sieci rzeczywistych) oraz ich dyfraktogramów (sieci odwrotnych) studenci określają symetrie i komórki elementarne oraz porównują stałe tych sieci. Wzory i ich dyfraktogramy są również badane z wykorzystaniem dwuwymiarowej numerycznej transformaty Fouriera.

Przeprowadzana jest próba odtworzenia wyjściowych wzorów periodycznych poprzez fourierowską transformatę ich obrazów dyfrakcyjnych. Układ doświadczalny składa się z lasera He-Ne, układu soczewek, masek – modeli struktur krystalicznych oraz z układu detekcyjnego (soczewka, matówka, kamera CCD rejestrująca obraz).

Ćwiczenie jest wprowadzeniem do badań powierzchni technikami dyfrakcji elektronów niskiej energii (LEED).

The purpose of the exercise is to understand the diffraction based methods for studying the surface crystallographic structures. As a part of the exercise, students record diffraction images of several two-dimensional periodic patterns (lattices) corresponding to the simple surfaces of typical crystals (eg, of square, rectangular, hexagonal symmetries) and also to reconstructed surfaces – eg. (7x7) Si (111) or c (8x2) InSb (001). This exercise gives also some introduction to low energy electron diffraction (LEED) method. As an extension students may prepare their own lattice models or examine the rules of optical filtration.