Nøkkelforskjellen mellom elektron- og nøytrondiffraksjon er at elektroner er spredt av atomelektroner, mens nøytroner er spredt av atomkjerner.
Elektrondiffraksjon er bølgenaturen til elektroner. Nøytrondiffraksjon er fenomenet elastisk nøytronspredning. Vanligvis beskriver elektrondiffraksjon den bølgelignende naturen, mens nøytrondiffraksjon beskriver den atomære og/eller magnetiske strukturen til et materiale.
Hva er elektrondiffraksjon?
Elektrondiffraksjon er bølgenaturen til elektroner. Praktisk t alt er det teknikken som brukes til å studere materie gjennom å skyte elektroner mot en prøve og observere det resulterende interferensmønsteret. Vi kaller vanligvis dette fenomenet bølge-partikkel-dualiteten. Den sier at en viss partikkel av materie oppfører seg som en bølge. Derfor kan et elektron betraktes som en bølge som ligner på lyd- eller vannbølger. Elektrondiffraksjonsteknikken ligner røntgendiffraksjons- og nøytrondiffraksjonsteknikker.
Oftest er elektrondiffraksjon nyttig i faststofffysikk og kjemi for å forstå krystallstrukturen til faste stoffer. Vanligvis kan vi utføre denne typen eksperimenter i et transmisjonselektronmikroskop (TEM) eller et skanningselektronmikroskop (SEM). Disse instrumentene bruker elektroner som akselereres av et elektrostatisk potensial for å oppnå ønsket energi og for å bestemme bølgelengden før interaksjonen med ønsket prøve.
Figur 01: Et typisk elektrondiffraksjonsmønster
Selv om denne teknikken hovedsakelig er nyttig i studiet av periodisk perfekte krystaller som elektronkrystallografi, er den også nyttig i studiet av kortdistanseorden av amorfe faste stoffer, kortdistanseordening av ufullkommenheter inkludert ledige stillinger, geometrien til de gassformige molekylene osv.
Hva er nøytrondiffraksjon?
Nøytrondiffraksjon er fenomenet elastisk nøytronspredning. Det er bruken av nøytronspredning for å bestemme den atomære og/eller magnetiske strukturen til et materiale. Vi må plassere prøven som skal undersøkes i en stråle av termiske eller kalde nøytroner. Da kan vi få et diffraksjonsmønster som kan gi informasjon om materialets struktur.
Figur 02: Nøytrondiffraksjon som er nyttig i molekylære stimuleringer
Nøytrondiffraksjonsmetoden ligner på røntgendiffraksjon. På grunn av ulike spredningsegenskaper har imidlertid nøytroner og røntgenstråler en tendens til å gi komplementær informasjon; for eksempel er røntgenstråler egnet for overfladisk analyse, sterke røntgenstråler fra synkrotronstråling egner seg for grunne dybder eller tynne prøver osv.
Nøytrondiffraksjonsteknikken krever vanligvis en kilde med nøytroner produsert i en atomreaktor eller spallasjonskilde. Hvis vi bruker en forskningsreaktor, trenger vi andre komponenter som krystallmonokromator, filtre for å velge den nødvendige nøytronbølgelengden osv.
Forskjellen mellom elektron- og nøytrondiffraksjon
Elektroner og nøytrondiffraksjon er viktige analytiske teknikker. Den viktigste forskjellen mellom elektron- og nøytrondiffraksjon er at elektroner er spredt av atomelektroner, mens nøytroner er spredt av atomkjerner. Dessuten er elektrondiffraksjon bølgenaturen til elektroner. Nøytrondiffraksjon er fenomenet elastisk nøytronspredning. Vanligvis beskriver elektrondiffraksjon den bølgelignende naturen, mens nøytrondiffraksjon beskriver den atomære og/eller magnetiske strukturen til et materiale.
Nedenfor er en oppsummering av forskjellen mellom elektron- og nøytrondiffraksjon i tabellform for side ved side-sammenligning.
sammendrag – elektron vs nøytrondiffraksjon
Elektrondiffraksjon er bølgenaturen til elektroner. Nøytrondiffraksjon er fenomenet elastisk nøytronspredning. Den viktigste forskjellen mellom elektron- og nøytrondiffraksjon er at elektroner er spredt av atomelektroner, mens nøytroner er spredt av atomkjerner. Vanligvis beskriver elektrondiffraksjon den bølgelignende naturen, mens nøytrondiffraksjon beskriver den atomære og/eller magnetiske strukturen til et materiale.
