diffrazione di elettroni

di Mauro Cappelli - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)

diffrazione di elettroni

Mauro Cappelli

Fenomeno diffrattivo che coinvolge particelle materiali come gli elettroni durante lo scattering elastico su materiali cristallini e che ha permesso la verifica della teoria della dualità onda-particella. Poiché la lunghezza d’onda degli elettroni varia da qualche decimo di nanometro (a 10 eV) a qualche picometro (a 100 keV), essa risulta confrontabile con le distanze interatomiche nei solidi. La diffrazione di elettroni fu osservata per la prima volta nel 1927 da Clinton Davisson e Lester Germer durante lo scattering di elettroni lenti su cristalli di nichel e da Gorge T. Thomson durante lo scattering di elettroni di media velocità (50 keV) su superfici microcristalline. Tramite i loro esperimenti è stato possibile verificare l’ipotesi del dualismo onda-particella. Tuttavia i metodi di diffrazione hanno avuto successo non prima degli anni Sessanta, quando è stata inventata la tecnologia UHV (Ultra high vacuum). La diffrazione di elettroni rappresenta una base per differenti metodi di investigazione di materiali solidi e gassosi. Si distinguono oggi diverse tipologie di diffrazione in base all’energia degli elettroni. Quelli con energie tra i 10 e i 1000 eV sono usati nella diffrazione di elettroni a bassa energia (LEED, Low-energy electrons diffraction), tecnica impiegata per studi strutturali di superfici a cristallo singolo. Dagli anni Settanta a oggi sono stati effettuati numerosi studi con la tecnica LEED-Auger sulla struttura di una grande varietà di superfici a cristallo singolo e sulle fasi bidimensionali di atomi e molecole adsorbiti su esse. Elettroni con energie tra 5 e 50 keV sono usati nella diffrazione per riflessione di elettroni di alta energia (RHEED, Reflection high-energy electron diffraction), una tecnica impiegata nel controllo della crescita epitassiale di strati di materiale cristallino. A più alte energie (da 20 keV a 1 MeV) gli elettroni sono impiegati nella diffrazione per trasmissione di elettroni di alta energia (THEED, Transmission high-energy electron diffraction), impiegata in congiunzione con i microscopi TEM.

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Vedi anche
diffrazione Fenomeno che si determina nella propagazione di grandezze di natura ondulatoria, consistente nel fatto che se vi sono ostacoli di qualsiasi genere sul cammino di un’onda (corpi opachi più o meno estesi, diaframmi forati ecc.) l’energia dell’onda si ripartisce al di là dell’ostacolo pervenendo anche in ... cluster In chimica, raggruppamento di atomi legati tra loro per costituire una tipica struttura ‘a grappolo’. All’aumentare del numero di atomi possono presentarsi disposizioni geometriche più o meno regolari (v. fig.). 1. Studio dei cluster Lo studio dei cluster (spesso indicati anche come microaggregati) è ... strutturistica chimica Settore della chimica che studia la distribuzione spaziale degli atomi, ioni e gruppi di una molecola, le relazioni che questa disposizione ha con le proprietà molecolari chimico-fisiche, specialmente con le proprietà di reazione chimica, e varie altre questioni connesse. 1. Caratteri generali La strutturistica ... Giulio Natta Ingegnere chimico italiano (Porto Maurizio 1903 - Bergamo 1979). Natta, Giulio e la sua scuola hanno chiarito nelle linee essenziali, e talora anche in dettaglio, il meccanismo dei principali processi di polimerizzazione stereoregolare, elaborando nuovi metodi d'indagine teorica sulla conformazione delle ...
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Vocabolario
diffrazióne
diffrazione diffrazióne s. f. [dal lat. mod. diffractio -onis, der. del lat. diffractus, part. pass. di diffringĕre (v. diffrangere), termine coniato dal fisico F. M. Grimaldi nel 1665]. – 1. In fisica, fenomeno consistente nel fatto che,...
elettrònica
elettronica elettrònica s. f. [dall’agg. elettronico, sull’esempio dell’ingl. electronics]. – Parte della fisica e dell’elettrotecnica che studia i processi di emissione elettronica e i fenomeni cui dà luogo la propagazione di fasci di...