Multireflection grazing-incidence X-ray diffraction: A new approach to experimental data analysis

The multireflection grazing-incidence X-ray diffraction method is used to test surface stresses at depths of several micrometres in the case of metal samples. This work presents new ways of analysing experimental data obtained by this method for Ni samples exhibiting significant elastic anisotropy of crystals. Three different methods of determining biaxial stresses and lattice parameter were compared. In the first approach, the calculations were performed using the linear least-squares method, and then two simplified procedures based on simple linear regression (weighted and non-weighted) were applied. It was found that all the tested methods give similar results, i.e. almost equal values of the determined stresses and lattice parameters and the uncertainties of their determination. The advantage of analyses based on simple linear regression is their simplicity and straightforward interpretation, enabling easy verification of the influence of the crystallographic texture and the presence of shear stresses, as well as graphical determination of the stress-free lattice parameter

A multireflection and multiwavelength residual stress determination method using energy dispersive diffraction

The main focus of the presented work was the investigation of structure and residual stress gradients in the near-surface region of materials studied by X-ray diffraction. The multireflection method was used to measure depth-dependent stress variation in near-surface layers of a Ti sample (grade 2) subjected to different mechanical treatments. First, the multireflection grazing incidence diffraction method was applied on a classical diffractometer with Cu Kα radiation. The applicability of the method was then extended by using a white synchrotron beam during an energy dispersive (ED) diffraction experiment. An advantage of this method was the possibility of using not only more than one reflection but also different wavelengths of radiation. This approach was successfully applied to analysis of data obtained in the ED experiment. There was good agreement between the measurements performed using synchrotron radiation and those with Cu Kα radiation on the classical diffractometer. A great advantage of high-energy synchrotron radiation was the possibility to measure stresses as well as the a0 parameter and c0/α0 ratio for much larger depths in comparison with laboratory X-rays. © 2018 International Union of Crystallography

Qualitative and quantitative analysis of various types of Zinc salts by means of fluorescent probes

Niniejsza praca przedstawia wyniki badań dotyczących właściwości fotofizycznych pochodnych 1-(2-pirydylo) -3-fenylo-1H-pirazolo [3,4] chinoliny ze szczególnym uwzględnieniem analizy Kamleta-Tafta. Za pomocą metod absorpcji UV-ViS, stacjonarnej oraz czasowo rozdzielczej fluorymetrii określono podstawowe parametry fotofizyczne. Wykorzystując moment dipolowy cząsteczki w stanie podstawowym obliczony metodą DFT z funkcjonałem B3LYP/cc-pVDZ oraz promień wnęki Onsagera, wyznaczono moment dipolowy w stanie wzbudzonym.To, co różnicuje w znaczącym stopniu te trzy układy jest efektywność przejścia emisyjnego. Wartości zmierzonych wydajności kwantowych fluorescencji dla PirOH oraz Piraminy są niższe w stosunku do PirOCH3. Sugeruje się, że głównymi ścieżkami dezaktywacji energii stanu wzbudzonego dla pochodnej metoksy jest fluorescencja (Φfl w zakresie od 23 do 55%) oraz przejścia międzysystemowe ISC. Układy tego typu wykorzystywane są jako materiały w produkcji sensorów fluorescencyjnych na kationy metali, dlatego też praca opierała się na otrzymaniu nowych czujników wykazujących duże zmiany we właściwościach fotofizycznych podczas wiązania jonów.Cząsteczka Piraminy stanowi najlepszy materiał na sondę fluorescencyjną zdolną do wykrywania kationów Zn2+, ponieważ obserwuje się największe przesunięcie pasma emisyjnego w porównaniu z sensorami PirOH oraz PirOCH3.This paper presents the results of studies on the photophysical properties of derivatives of 1-(2-pyridyl) -3-phenyl-1H-pyrazolo [3,4] quinoline with particular regard to the analysis of Kamlet- Taft. Having knowledge of the dipole moment in ground state and using Lippert - Mataga approach, the excited state dipole moment of the molecule was determined.What distinguishes these three systems significantly is the efficiency of the transition. The measured quantum fluorescence efficiencies for PirOH and Pyramine are lower than PirOCH3. It is suggested that the main pathways for deactivation of excited state energy for the methoxy derivative are fluorescence (Φfl in the range of 23 to 55%) and ISC transitions.Such systems are used as materials for the production of fluorescent probes for metal cations, so the work was based on the development of new sensors that exhibit large changes in photophysical properties during ion binding.The Pyramine particle is the best material to fluorescent probe capable of detecting Zn2+ cations, because of the largest emission band shift compared to the PirOH and PirOCH3 sensors

The photophysical studies of 1-(2-pyridyl) -3-phenyl-1H-pyrazolo [3,4] quinoline.

Niniejsza praca przedstawia wyniki badań dotyczących właściwości fotofizycznych 1-(2-pirydylo)-3-fenylo-1H-pirazolo[3,4]chinoliny ze szczególnym uwzględnieniem analizy Kamleta-Tafta. Za pomocą metod absorpcji UV-ViS, stacjonarnej oraz czasowo rozdzielczej fluorymetrii określono podstawowe parametry fotofizyczne. Położenie maksimum pasma absorpcyjnego lokuje się przy długości fali 385 nm i w niewielkim stopniu zależy od polarności ośrodka, natomiast w przypadku pasma emisyjnego jest to długość 420 nm. Maksimum pasma fluorescencji przesuwa się batochromowo wraz ze wzrostem polarności rozpuszczalnika. Analizowany związek wykazuje umiarkowaną fluorescencję (wydajności kwantowe osiągają maksymalnie wartość 50%), która zależy od polarności ośrodka. Wykorzystując moment dipolowy cząsteczki w stanie podstawowym (µG = 1,38 D) obliczony metodą DFT z funkcjonałem B3LYP/cc-pVDZ oraz promień wnęki Onsagera (0,61 nm), wyznaczono moment dipolowy w stanie wzbudzonym µE = 9,66 D. Za pomocą modelu Kamleta- Tafta wykazano ilościową zależność między parametrami fotofizycznymi, a polarnością rozpuszczalnika i jego lepkością. Wyznaczone dipolowe momenty przejść absorpcyjnych i fluorescencyjnych dały informację, że nie zachodzą znaczące zmiany w konformacji cząsteczki podczas aktu wzbudzenia. Wykazano realizację bramek logicznych typu XOR i INH, których kombinacja daje urządzenie molekularne tzw. half-substractor.This paper presents the results of studies on the photophysical properties of 1-(2-pyridyl) -3-phenyl-1H-pyrazolo [3,4] quinoline with particular regard to the analysis of Kamlet- Taft. The photophysical parameters were obtained by means of UV-ViS absorption, steady state and time-resolved emission spectroscopy.The position of the maximum of absorption band locates at 385 nm and marginally depends on the solvent polarity. The maximum of the fluorescence band is found to be 420 nm and shifts bathochromically with increasing solvent polarity.The investigated compound exhibits moderate fluorescence (quantum yield reaches a maximum value 50%), which increase passing from cyclohexane to acetonitrile.The effect of the solvent polarity on Stokes shift or fluorescence maxima of the fluorophore was analyzed according to the Lippert-Mataga and Kamlet-Taft analysis. Having knowledge of the dipole moment in ground state (μ G = 1.38 D) and using Lippert -Mataga approach, the excited state dipole moment of the molecule was determined (μE=9.66D).Multi linear regression Kamlet-Taft analysis revealed that electrostatic interactions play a crucial role in stabilization of the excited molecule. The effect of the other parameters: hydrogen-bond acceptor capability and the hydrogen-bond donor capability of solvents, can be neglected.The same values of the transition dipole moments in absorption and emission point to no significant changes in the conformation of the molecule upon excitation.The interpretation of the fluorescence behaviour in the presence or absence of the trifluoroacetic acid leads to the realisation of unimolecular half-subtractor logic circuit

Multireflection grazing-incidence X-ray diffraction: A new approach to experimental data analysis

International audienceThe multireflection grazing-incidence X-ray diffraction method is used to test surface stresses at depths of several micrometres in the case of metal samples. This work presents new ways of analysing experimental data obtained by this method for Ni samples exhibiting significant elastic anisotropy of crystals. Three different methods of determining biaxial stresses and lattice parameter were compared. In the first approach, the calculations were performed using the linear least-squares method, and then two simplified procedures based on simple linear regression (weighted and non-weighted) were applied. It was found that all the tested methods give similar results, i.e. almost equal values of the determined stresses and lattice parameters and the uncertainties of their determination. The advantage of analyses based on simple linear regression is their simplicity and straightforward interpretation, enabling easy verification of the influence of the crystallographic texture and the presence of shear stresses, as well as graphical determination of the stress-free lattice parameter