På grund av sina unika fysiska egenskaper är nanostrukturerade material nu i framkanten av materialvetenskapen. Flera olika tekniker kan användas för att karakterisera deras mikroskopiska egenskaper, men var och en av dessa har sina för- och nackdelar. I ny forskning publicerad i The European Physical Journal Special Topics , Jenő Gubicza vid ELTE Eötvös Loránd University, Budapest, visar att en indirekt metod, benämnd röntgendiffraktionslinjeprofilanalys (XLPA) är lämplig för att analysera nanostrukturerade material, men dess tillämpning och tolkning kräver särskild omsorg för att få tillförlitliga slutsatser.

Nanostrukturerade material består av korn i nanoskala, var och en sammansatt av ett ordnat atomgitter. Användbara egenskaper härrör från plötsliga förändringar av arrangemangen av atomer i dessa gitter, kallade "defekter". För att finjustera en nanostrukturs materialegenskaper kan forskare kontrollera tätheten av dessa defekter genom ett lämpligt urval av bearbetningsförhållandena för nanomaterial.

För att jämföra defektdensiteterna som introduceras av båda dessa tillvägagångssätt, mäter XLPA hur röntgenstrålar diffrakteras av de mikrostrukturer som finns i materialen när de passerar igenom. Problemet här är om informationen om defektstrukturen som erhålls av XLPA är tillförlitlig, eftersom denna metod studerar materialet indirekt endast genom spridning av röntgenstrålar. Alternativt kan transmissionselektronmikroskopi (TEM) ge omfattande detaljerade bilder av dessa mikrostrukturer, men kan bara användas för att studera små volymer.

I sin analys jämför Gubicza de mikrostrukturer som bestäms indirekt genom XLPA, med de som erhålls direkt genom TEM. Å ena sidan fann han att defektdensiteterna som bestäms av de två metoderna stämmer väl överens. Å andra sidan, medan kornstorleken mätt med båda teknikerna tenderar att skilja sig åt i material med större kornstorlekar, stämde de i stort sett överens med varandra för kornstorlekar mindre än 20 nanometer. I dessa fall visade XLPA korrekt att både top-down och bottom-up bearbetningsmetoder av nanomaterial kan ge liknande höga defektdensiteter. Sammantaget ger Gubiczas översikt forskare användbar vägledning om hur och när XLPA ska tillämpas. + Utforska vidare

Särskild röntgenteknik gör det möjligt för forskare att se 3D-deformationer