Дифракция рентгеновского излучения в кристаллах: тензорный подход

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Использование рентгеновского синхротронного излучения позволяет наблюдать поляризационные, спектральные и угловые зависимости дифракционных отражений, теоретическое изучение которых требует применения тензорного подхода к описанию взаимодействия рентгеновского излучения с атомами вещества. Рассмотрены различные представления тензорной атомной амплитуды рассеяния, экспериментальные наблюдения анизотропии резонансного рассеяния рентгеновского излучения, а также связь электрических и магнитных мультипольных моментов на атомах со свойствами запрещенных резонансных отражений.

Ключевые слова

Об авторах

А. П. Орешко

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: ap.oreshko@physics.msu.ru
Россия, Москва

Е. Н. Овчинникова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: ovtchin@gmail.com
Россия, Москва

В. Е. Дмитриенко

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ovtchin@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Конобеевский С.Т. // Успехи физ. наук. 1951. Т. 44. С. 21.
  2. Жданов Г.С. Рентгеновы лучи. Л.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1949. 33 с.
  3. Жданов Г.С., Илюшин А.С., Никитина С.В. Дифракционный и резонансный структурный анализ. М.: Наука, 1980. 254 с.
  4. Иверонова В.И., Ревкевич Г.П. Теория рассеяния рентгеновских лучей. М.: Изд-во МГУ, 1972. 278 с.
  5. Уманский М.М. Аппаратура рентгеноструктурных исследований. М.: Физматгиз, 1960. 348 с.
  6. Джеймс Р. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей. М.: Изд-во иностр. лит., 1950. 572 с.
  7. Изюмов Ю.A., Озеρов Р.П. Магнитная нейтронография. М.: Наука, 1966. 532 с.
  8. Trammell G.T. // Phys. Rev. 1962. V. 126. P. 1045.
  9. Каган Ю., Афанасьев А.М. // ЖЭТФ. 1965. Т. 49. С. 1504.
  10. Афанасьев А.М., Каган Ю. // Письма в ЖЭТФ. 1965. Т. 2. С. 130.
  11. Blume M., Kistner O.C. // Phys. Rev. 1968. V. 171. P. 417.
  12. Андреева М.А., Кузьмин Р.Н. Мессбауэровская гамма-оптика. М.: Изд-во МГУ, 1982. 227 с.
  13. Засимов В.С., Кузьмин Р.Н., Александров А.Ю., Фиров А.И. // Письма в ЖЭТФ. 1972. Т. 15. С. 394.
  14. Zhdanov G.S., Kuz’min R.N. // Acta Cryst. B. 1968. V. 24. P. 10. https://doi.org/10.1107/S0567740868001639
  15. Колпаков А.В., Бушуев В.А., Кузьмин Р.Н. // Успехи физ. наук. 1978. Т. 126. С. 479.
  16. Rogalev A., Wilhelm F., Jaouen N. et al. Magnetism and Synchrotron Radiation. Pt. 4 / Eds. Beaurepaire E. et al. 2001. 402 p.
  17. Kartschagin W., Tschetverikowa E. // Z. Phys. 1926. B. 39. S. 886.
  18. Amara M., Morin P. // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 9875. https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/43/032
  19. Murakami Y., Kawada H., Kawata H. et al. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. P. 1932. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.1932
  20. Blume M. // J. Appl. Phys. 1985. V. 57. P. 3615. https://doi.org/10.1063/1.335023
  21. Platzman P.M., Tzoar N. // Phys. Rev. B. 1970. V. 2. P. 3556. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.2.3556
  22. de Bergevin F., Brunel M. // Acta Cryst. A. 1981. V. 37. P. 314. https://doi.org/10.1107/S0567739481000739
  23. Hannon J.P., Trammell G.T., Blume M., Gibbs D. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61. P. 1245. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.1245
  24. Lovesey S.W., Balcar E., Knight K.S., Fernández Rodríguez J. // Phys. Rep. 2005. V. 411. P. 233. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2005.01.003
  25. Grenier S., Joly Y. // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V. 519. P. 012001. https://doi.org/10.1088/1742-6596/519/1/012001
  26. Dmitrienko V.E., Ishida K., Kirfel A. // Acta Cryst. A. 2005. V. 61. P. 481. https://doi.org/10.1107/S0108767305018209
  27. Paolazini L. // Collection SFN. 2014. V. 13. P. 03002. https://doi.org/10.1051/sfn/20141303002
  28. Brouder Ch. // J. Phys.: Condens. Matter. 1990. V. 2. P. 701. https://doi.org/10.1088/0953-8984/2/3/018
  29. Blume M. // Resonant Anomalous X-ray Scattering / Eds. Materlik G. et al. Amsterdam: Elsevier, 1994. P. 495.
  30. Carra P., Thole T. // Rev. Mod. Phys. 1994. V. 66. P. 1509. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.66.1509
  31. Feil D. // Cryst. Rev. 2002. V. 8. P. 95. https://doi.org/10.1080/0889311021000049770
  32. Kirfel A., Petcov A., Eichhorn K. // Acta Cryst. A. 1991. V. 47. P. 180. https://doi.org/10.1107/S010876739001159X
  33. Van der Laan G., Thole B.T., Sawatzky G.A. et al. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. P. 6529. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.6529
  34. Thole B.T., Van der Laan G., Sawatzky G.A. // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 2086. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.2086
  35. Alagna L., Prosperi T., Turchini S. et al. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. P. 4799. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.4799
  36. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 237401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.237401
  37. Carra P., Thole B.T., Altarelli M., Wang X. // Phys. Rev. Lett. 1993. V. 70. P. 694. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.694
  38. Altarelli M. // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 597. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.47.597
  39. Gambardella P., Dallmeyer A., Maiti K. et al. // Nature. 2002. V. 416. P. 301. https://doi.org/10.1038/416301a
  40. Enders A., Skomski R., Honolka J. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. № 433001 (32 p). https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/43/433001
  41. Scholl A., Ohldag H., Nolting F. et al. Magnetic Microscopy of Nanostructures. NanoScience and Technology / Eds. Hopster H., Oepen H.P. Berlin; Heidelberg: Springer, 2005.
  42. Stifler A., Wittig K.N., Sassi M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2018. V. 140. P. 11698. https://doi.org/10.1021/jacs.8b05547
  43. Platunov M.S., Gudim I.A., Ovchinnikova E.N. et al. // Crystals. 2021. V. 11. P. 1. https://doi.org/10.3390/cryst11050531
  44. Hodeau J.L., Favre-Nicolin V., Bos S. et al. // Chem. Rev. 2001. V. 101. P. 1843. https://doi.org/10.1021/cr0000269
  45. Terwilliger T.C., Berendzen J. // Acta Cryst. D. 1999. V. 55. Pt. 4. P. 849. https://doi.org/10.1107/S0907444999000839
  46. Bouldi N., Brouder C. // Eur. Phys. J. B. 2017. V. 90. P. 246. https://doi.org/10.1140/epjb/e2017-80266-5
  47. Орешко А.П. // ЖЭТФ. 2021. Т. 160. С. 459. https://doi.org/10.31857/S0044451021100011
  48. Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М.: Изд-во иностр. лит., 1956.
  49. Орешко А.П. // Вестн. МГУ. Сер. 3: Физика и астрономия. 2021. № 4. С. 3.
  50. Silenko A.J. // Phys. Rev. A. 2016. V. 93. P. 022108. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.93.022108
  51. Шифф Л. Квантовая механика. М.: Изд-во иностр. лит., 1959.
  52. Altarelli M. // Magnetism: a synchrotron radiation approach / Eds. Beaurepaire E. et al. Berlin: Springer, 2006. P. 201.
  53. Altarelli M. // Magnetism and synchrotron radiation: towards the fourth generation light sources / Eds. Beaurepaire E. et al. Springer-Verlag, 2013. P. 95.
  54. de Groot F. // Coord. Chem. Rev. 2005. V. 249. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2004.03.018
  55. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // ЖЭTФ. 2003. T. 124. C. 445.
  56. Carra P., Jerez A., Marri I. // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 045111. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.045111
  57. Carra P., Benoist R. // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. R7703. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.R7703
  58. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 237401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.237401
  59. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2003. V. 15. P. S633. http://stacks.iop.org/0953-8984/15/S633/c30516.pdf
  60. Brunel M., de Bergevin F. // Acta Cryst. A. 1981. V. 37. P. 324. https://doi.org/10.1107/S0567739481000740
  61. Namikawa K., Ando M., Nakajima T., Kawata H. // J. Phys. Soc. Jpn. 1985. V. 54. P. 4099. https://doi.org/10.1143/JPSJ.54.4099
  62. Gibbs D., Moncton D.E., D’Amico K.L. // J. Appl. Phys. 1985. V. 57. P. 3619. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.8182
  63. Gibbs D., Harshman D.R., Isaaks E.D. et al. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61. P. 1241. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.1241
  64. Vettier C. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2001. V. 117–118. P. 113. https://doi.org/10.1016/S0368-2048(01)00250-X
  65. Dmitrienko V.E. // Acta Cryst. A. 1983. V. 39. P. 29. https://doi.org/10.1107/S0108767383000057
  66. Dmitrienko V.E. // Acta Cryst. A. 1984 V. 40. P. 89. https://doi.org/10.1107/S0108767384000209
  67. Беляков В.А., Дмитриенко В.Е. // Успехи физ. наук. 1989. Т. 158. С. 679.
  68. Templeton D.H., Templeton L.K. // Acta Cryst. A. 1982. V. 38. P. 62. https://doi.org/10.1107/S0567739482000114
  69. Templeton D.H., Templeton L.K. // Acta Cryst. A. 1985. V. 41. P. 365. https://doi.org/10.1107/S0108767385000782
  70. Templeton D.H., Templeton L.K. // Acta Cryst. A. 1986. V. 42. P. 478. https://doi.org/10.1107/S0108767386098859
  71. Дмитриенко В.Е., Овчинникова Е.Н. // Кристаллография. 2003. Т. 48. C. S59.
  72. Овчинникова Е.Н., Мухамеджанов Э.Х. // Кристаллография. 2016. Т. 61. С. 735. https://doi.org/10.1134/S1063774516050175
  73. Борисов М.М., Дмитриенко В.Е., Козловская К.А. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтр. исследования. 2019. № 10. С. 42. https://doi.org/10.1134/S1027451019050239
  74. UsuiT., Tanaka Y., Nakajima H. et al. // Nat. Mater. 2014. V. 13. P. 611. https://doi.org/10.1038/nmat3942
  75. Lovesey S.W., Scagnoli V. Chirality // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. P. 474214. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/47/474214
  76. Matsumara T., Okuyama D., Oumi N. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 2005. V. 74. P. 1500. https://doi.org/10.1143/JPSJ.74.1500
  77. Fernandez-Rodr´ıguez J., Lovesey S.W., Blanco J.A. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. № 022202 (6 p). https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/2/022202
  78. Ji S., Song C., Koo J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 257205. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.257205
  79. Ovchinnikova E.N., Dmitrienko V.E. // Acta Cryst. A. 2000. V. 56. P. 2. https://doi.org/10.1107/S0108767399010211
  80. Oreshko A.P., Ovchinnikova E.N., Beutier G. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2012. V. 24. P. 245403. https://doi.org/10.1088/0953-8984/24/24/245403
  81. Ovchinnikova E.N., Dmitrienko V.E., Oreshko A.P. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. P. 355404. https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/35/355404
  82. Richter C., Novikov D.V., Mukhamedzhanov E.Kh. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 89. P. 094110. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.094110
  83. Beutier G., Collins S.P., Nisbet G. et al. // Phys. Rev. B. V. 92. P. 1. https://doi.org/10.1088/1742-6596/519/1/012006
  84. Dmitrienko V.E., Ovchinnikova E.N., Collins S.P. et al. // Nat. Phys. 2014. V. 10. P. 202. https://doi.org/10.1038/nphys2859
  85. Pincini D., Fabrizi F., Beutier G. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. P. 104424. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.104424
  86. Beutier G., Collins S.P., Dimitrova O.V. et al. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. P. 167201-1. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.167201
  87. Мухамеджанов Э.Х., Борисов М.М., Морковин А.Н. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2007. Т. 86. С. 897. https://doi.org/10.1134/S0021364007240071
  88. Richter C., Zschornak M., Novikov D. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41467-017-02599-6
  89. Элиович Я.А., Овчинникова Е.Н., Козловская К.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. С. 492. https://doi.org/10.1134/S0021364022100368
  90. Чижиков В.А. // ЖЭТФ 2021. Т. 159. С. 656. https://doi.org/10.31857/S0044451021040076
  91. Tsvyashchenko A.V., Sidorov V.A., Petrova A.E. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 686. P. 431. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.06.048
  92. Овчинникова Е.Н., Дмитриенко В.Е., Козловская К.А., Рогалев А. // Письма в ЖЭТФ. 2019. Т. 110. С. 563. https://doi.org/10.1134/S0370274X19200098
  93. Овчинникова Е.Н., Козловская К.А., Дмитриенко В.Е., Орешко А.П. // Кристаллография. 2022. Т. 67. С. 885. https://doi.org/10.31857/S0023476122060200
  94. Goulon J., Jaouen N., Rogalev A. et al. // J. Phys. : Condens. Matter. 2007. V. 19. P. 156201. https://doi.org/10.1088/0953-8984/19/15/156201
  95. Tanaka Y., Takeuchi T., Lovesey S.W. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 1. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.145502
  96. Tanaka Y., Collins S.P., Lovesey S.W. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2012. V. 24. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.145502
  97. Ovchinnikova E.N., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // J. Synchrotron Rad. 2021. V. 28. P. 1455. https://doi.org/10.1107/S1600577521005853
  98. Schmitt A.T., Joly Y., Schulze K.S. et al. // Optica. 021. V. 8. P. 56. https://doi.org/10.1364/OPTICA.410357

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (646KB)
Метаданные
3.

Скачать (586KB)
Метаданные
4.

Скачать (546KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2023