1. Diffraktionsanalys:
* Braggs lag: Det ömsesidiga gitteret hänför sig direkt till Braggs lag, som styr röntgendiffraktion i kristaller. Varje punkt i det ömsesidiga gitteret motsvarar en uppsättning gitterplan i den verkliga kristallen. Avståndet mellan dessa punkter representerar avståndet mellan planen, och riktningen för punkten från ursprunget motsvarar det normala till planet.
* Diffraktionsmönster Tolkning: Genom att analysera positioner och intensiteter för diffraktionsfläckar kan du bestämma strukturen för kristallen, inklusive gitterparametrar (enhetscelldimensioner) och arrangemanget av atomer i enhetscellen.
* pulverdiffraktion: Det ömsesidiga gitteret är viktigt för att analysera pulverdiffraktionsdata, där diffraktionsmönstret är i genomsnitt över slumpmässigt orienterade kristalliter.
2. Elektronisk bandstruktur:
* Energiband: Det ömsesidiga gitteret används för att definiera Brillouin -zonen, som är den grundläggande enheten för det ömsesidiga gitteret. Den elektroniska bandstrukturen i en kristall, som beskriver energinivåerna för elektroner i kristallen, beräknas inom Brillouin -zonen. Denna information är avgörande för att förstå de elektriska och optiska egenskaperna hos material.
3. Kristalltillväxt och karakterisering:
* Epitaxy: Det ömsesidiga gitteret är viktigt för att förstå och kontrollera epitaxial tillväxt, där ett kristallskikt odlas ovanpå ett annat. Genom att matcha de ömsesidiga gittervektorerna för underlaget och det växande lagret kan man uppnå högkvalitativa epitaxiala filmer.
* defektanalys: Avvikelser i det ömsesidiga gitteret kan indikera defekter i kristallstrukturen, såsom dislokationer eller staplingsfel.
4. Mikroskopi:
* elektronmikroskopi: Det ömsesidiga gitterkonceptet används i elektronmikroskopitekniker, såsom elektrondiffraktion och högupplösta transmissionselektronmikroskopi (HRTEM), för att visualisera och analysera kristallstrukturer vid atomupplösning.
5. Teoretisk modellering:
* Fysik för fast tillstånd: Det ömsesidiga gitteret är ett grundläggande verktyg i teoretiska modeller av fasta ämnen, vilket gör att forskare kan beräkna egenskaper som specifik värme, konduktivitet och magnetism.
I huvudsak fungerar det ömsesidiga gitteret som en bro mellan den verkliga rymdstrukturen i en kristall och dess diffraktionsmönster, vilket gör att vi kan extrahera vital information om kristallens struktur, egenskaper och beteende.
