РАЗДЕЛ 2.
ОБОБЩЕННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ
ЭКСТИНКЦИИ С УЧЕТОМ ДИНАМИЧЕСКИХ ДИФРАКЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В ДИФФУЗНОМ РАССЕЯНИИ
2.1 Введение.
Распределение диффузного рассеяния вокруг точного Брэгговского положения
зависит от смещения, на котором оно рассеялось [77,78,87,88]. При этом, при
рассеянии когерентной волны на дальних полях смещений от дефекта образованное
диффузное рассеяние попадает в область Хуаня и располагается в непосредственной
близости от узла обратной решетки. При рассеянии на смещениях вблизи дефекта
диффузное рассеяние попадает в область Стокса – Вильсона. Характерная
особенность распределения диффузных волн в этих областях заключается в том, что
в области Хуаня интенсивность спадает по закону , а в области Стокса – Вильсона
по закону , что установлено еще М.О. Кривоглазом в [1].
Когда в кристалле присутствуют дефекты малых размеров, диффузное рассеяние от
таких дефектов имеет значительно более широкое распределение чем когерентный
пик. Следовательно, лишь для незначительной части диффузных волн направления
распространения не сильно отличаются от направления, соответствующего точному
выполнению условия Вульфа – Брэгга, что позволяет им принимать участие в
динамических дифракционных процессах. Пренебрежение вкладом таких волн не
приводит к большой ошибке в описании интенсивности рассеяния, и в таком случае
можно учитывать лишь однократно рассеянные диффузные волны, что соответствует
кинематическому приближению для диффузного рассеяния.
Когда в кристалле присутствуют дефекты больших размеров, диффузное рассеяние от
таких дефектов попадает преимущественно в область Хуаня (кроме того, сам радиус
области рассеяния Хуаня уменьшается с увеличением размеров дефектов[55,56]), и
располагается в непосредственной близости от узла обратной решетки. Поскольку
такие волны формируются на небольших смещениях, то волновые вектора когерентных
волн испытывают небольшие изменения, и направления распространения таких
диффузных волн не сильно отличаются от направления, удовлетворяющего условие
Вульфа – Брэгга, и, следовательно, такие волны, после рассеяния на искажениях,
принимают участие в процессах дифракции на периодической части кристаллического
потенциала. Это означает что для таких диффузных волн становятся существенными
эффекты динамического рассеяния, т.е. процессы многократного рассеяния на
периодической части и перерассеяния на искажениях кристаллической решетки, что
может вызвать как перераспределение интенсивности диффузного рассеяния, так и
их экстинкцию и рассеяние обратно в когерентные волны. Кроме того, как показано
в [55-57], при динамической дифракции диффузных волн образуется четыре сильных
диффузных волны – проходящая и дифрагированная диффузно рассеянные волны,
каждая из которых формирует сильно и слабо поглощающиеся диффузные волновые
поля, соответствующие различным ветвям дисперсионной поверхности. Поэтому, для
диффузного рассеяния от дефектов больших размеров становится существенно важным
учет динамических экстинкционных эффектов.
Для учета динамических экстинкционных эффектов диффузного рассеяния необходимо
строгое описание интенсивности рассеяния вблизи узла обратной решетки. В рамках
теории дифференциальных интенсивностей рассеяния в работах [55-57] было
получено выражение для дифференциального коэффициента экстинкции в геометрии
дифракции по Брэггу без введения параметра обрезания, а с учетом комплексного
характера вектора рассеяния диффузной волны. Это привело к появлению в
выражении для интерференционного коэффициента поглощения, который естественным
образом устраняет нефизическую расходимость интеграла для при интегрировании по
плоскости аппроксимирующую сферу Эвальда вблизи узла обратной решетки. Такое
выражение для коэффициента экстинкции справедливо в случае дефектов больших
размеров, в том числе и соизмеримых с глубиной экстинкции.
Однако, во – первых, такой подход еще не был использован при построении
динамической теории интегральных интенсивностей рассеяния, а именно, при
построении динамической теории интегральных коэффициентов и факторов
экстинкции. Во – вторых, в выражении полученном в работе [55] для авторы
пренебрегли ориентационной зависимостью интерференционного коэффициента
поглощения, который имеет резкий максимум в области полного отражения (см.
Рис.2.2), обусловленный эффектом полного отражения в геометрии дифракции по
Брэггу. И, хотя в этой области диффузная компонента дифференциальной
отражательной способности имеет экстинкционный провал (Рис.2.1), как будет
показано в этом разделе, такое приближение ведет к заметному неточному описанию
диффузной компоненты рассеяния вблизи области полного отражения, и как
следствие, к неточной интерпретации экстинкционных эффектов в диффузном
рассеянии.
В рамках второго раздела данной диссертационной работы устранены вышеуказанные
недостатки, и проведено последовательное изложение динамической теории
дифференциальных и интегральных коэффициентов и факторов экстинкции с учетом
указанных особенностей. Такие выражения позволяют корректно учитывать
динамические экстинкционные эффекты диффузного рассеяния, которые становятся
существенными при наличии в кристалле дефектов больших размеров и значительных
концентраций, когда уже нельзя ограничиться малыми эффектами экстинкции.
2.2 Обобщенная динамическая теория коэффициентов экстинкции.
Как уже упоминалось, выражения для интенсивности рассеяния монокристалла с
дефектами выражается через такие структурно чувствительные параметры, как
факторы экстинкции, при этом сами факторы выражаются через дифференциальный
коэффициент экстинкции .
В в
- Київ+380960830922