• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Enantiomorph distributionskartor för metaller och metallegeringar

    Ekvivalenta fragment av kristallstrukturerna hos β-Mn-enantiomorfer. De skruvliknande arrangemangen bildas av manganatomer på olika Wyckoff-positioner (färgkodade). Kredit:MPI CPfS

    Vänster- eller högerhänthet är en symmetriegenskap som många makroskopiska föremål också uppvisar och som är av enorm betydelse, särskilt för organiska molekylers bioaktivitet. Kiralitet är också relevant för fysikaliska eller kemiska egenskaper såsom optisk aktivitet eller enantioselektivitet av kristallina fasta ämnen eller deras ytor. När det gäller kirala metallfaser, okonventionell supraledning och ovanliga magnetiskt ordnade tillstånd är kopplade till kiraliteten hos den underliggande kristallstrukturen. Trots detta samband mellan kiralitet och egenskaperna hos ett material, detektion är ofta svårt eftersom vänsterhänta och högerhänta strukturella varianter kan ta bort varandra eller åtminstone försvaga chiralitetseffekten.

    Det är inte alltid möjligt att framställa kirala material som endast innehåller en av de två strukturella varianterna. Oftare, båda strukturella varianterna finns i ett polykristallint material. För systematiska undersökningar, det är därför viktigt att kunna bestämma handigheten med god rumslig upplösning.

    I en ny studie, det har visat sig att EBSD-metoden (Electron Backscatter Diffraction) kan användas för att bestämma fördelningen av enantiomorfa strukturella varianter inte bara i polykristallina material av flerkomponentfaser, men också för den kirala elementarstrukturen β-Mn. Skillnaden mellan flerkomponentkristallstrukturer och elementarstrukturen är därför av särskild betydelse, eftersom röntgendiffraktionsmetoden, som vanligtvis används för att fastställa handenhet, ger ingen information om handigheten för en kiral elementarstruktur såsom β-Mn.

    Enantiomorf distributionskarta över vänster- (röda) och högerhänta (blå) korn av β-Mn i ett polykristallint material. Kartan är en överlagring till ett optiskt ljusfältsmikrofotografi av ett monterat och metallografiskt preparerat manganprov (liten cirkel:? =500 μm). Kredit:MPI CPfS

    EBSD är en etablerad metod för att bestämma den lokala kristallorienteringen i ett polykristallint material med hjälp av Kikuchi-linjer. EBSD -undersökningen utförs med ett svepelektronmikroskop. Det är därför en jämförelsevis enkel metod för att bestämma de lokala kristallografiska egenskaperna hos ett polykristallint material. Kikuchi-linjerna bildas genom diffraktion av elektronerna på en starkt lutad, plan yta. Dock, konventionella metoder för att utvärdera EBSD -mönstret tillåter inte någon slutsats om hur en fas är lämplig. Endast hänsynen till dynamisk elektronmultipelspridning i simuleringsberäkningarna ger skillnader i Kikuchi-linjerna för de två enantiomorferna. En tilldelning av handenhet görs baserat på bästa överensstämmelse mellan det experimentella EBSD-mönstret med ett av de två simulerade mönstren.

    Dessa undersökningar utfördes på faserna β-Mn och den strukturellt närbesläktade multikomponentföreningen Pt2Cu3B. Fördelningen av enantiomorfer bestämdes utifrån EBSD -mönstret för båda faserna, medan röntgendiffraktionen på Xenon-FIB (Focused ion beam) skurna kristaller tillät en tilldelning endast för den ternära fasen. Den EBSD-baserade bestämningen av fördelningen av enantiomorferna i ett polykristallint material förenklar avsevärt framställningen av material med definierad handenhet.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com