Integrated diffractometry: achieved progress and new performance capabilities

This review provides a brief overview and a discussion of dynamical integrated diffractometry and its functional capabilities. It is demonstrated that the combined use of measurements of integrated diffraction parameters on different diffraction conditions allows determining the parameters of several types of microdefects, which are simultaneously present in a single crystal. These parameters are the total integrated intensity of dynamical diffraction, the contribution of its diffuse component, and their dependences on different diffraction conditions. Examples of the use of integrated diffraction parameters for non-destructive express diagnostics of the characteristics of the defects’ structure of single crystals are discussed.Статтю присвячено обговоренню динамічної інтегральної дифрактометрії та її функціональних можливостей. Показано, що комбіноване використання вимірювань інтегральних дифракційних параметрів за різних умов дифракції уможливлює визначення параметрів мікродефектів декількох типів, одночасно присутніх у монокристалі. Обговорюються приклади використання вимірювання повної інтегральної інтенсивності динамічної дифракції, внеску її дифузійної складової та їхніх залежностей від різних умов динамічної дифракції для неруйнівної експресної діагностики характеристик дефектної структури монокристалічних систем.Статья посвящена обсуждению динамической интегральной дифрактометрии и её функциональных возможностей. Показано, что комбинированное использование измерений интегральных дифракционных параметров при различных условиях дифракции позволяет определять параметры микродефектов нескольких типов, одновременно присутствующих в монокристалле. Обсуждаются примеры использования измерения полной интегральной интенсивности динамической дифракции, вклада её диффузной составляющей и их зависимостей от различных условий динамической дифракции для неразрушающей экспрессной диагностики характеристик дефектной структуры монокристаллических систем

Double- and triple-crystal X-ray diffractometry of microdefects in silicon

The generalized dynamical theory of X-ray scattering by real single crystals allows to self-consistently describe intensities of coherent and diffuse scattering measured by double- and triple-crystal diffractometers (DCD and TCD) from single crystals with defects in crystal bulk and with strained subsurface layers. Being based on this theory, we offer the combined DCD+TCD method that exhibits the higher sensitivity to defect structures with wide size distributions as compared with any of these methods alone. In the investigated Czochralski-grown silicon crystals, the sizes and concentrations of small oxygen precipitates as well as small and large dislocation loops have been determined using this method

X-Ray Diffraction Characterization of Nanoscale Strains and Defects in Yttrium Iron Garnet Films Implanted with Fluorine Ions

The theoretical diffraction model for a crystalline multilayer system with inhomogeneous strain profile and randomly distributed defects has been created by using the statistical dynamical theory of X-ray diffraction in imperfect crystals. The dynamical scattering peculiarities in both coherent and diffuse scattering intensities have been taken into account for all the layers of the system by using derived recurrence relations between coherent scattering amplitudes. The investigated yttrium-iron garnet films grown on gadolinium-gallium garnet substrate were implanted with different doses of 90 keV F+ ions. The rocking curves measured from the as-grown and implanted samples have been treated by using the proposed theoretical model. This model has allowed for the reliable self-consistent determination of strain profile parameters and structural defect characteristics in both implanted film and substrate of the investigated samples

Models of Deformation Dependences of Total Integrated Intensity of Dynamical Diffraction in Single Crystals for Various Diffraction Conditions

В работе с помощью теории Чуховского—Петрашеня для деформационной зависимости (ДЗ) интегральной интенсивности динамической дифракции (ИИДД) в кристаллах без дефектов показан характер изменения ДЗ ИИДД с толщиной кристаллов и с вариацией других условий дифракции. На этой основе, а также при использовании ряда экспериментов с реальными дефектными кристаллами и результатов теории полной интегральной интенсивности динамической дифракции (ПИИДД) в кристаллах с дефектами без изгиба построена аналитическая модель ДЗ ПИИДД в кристаллах с дефектами, пригодная для диагностики параметров структурных дефектов в кристаллах.В роботі за допомогою теорії Чуховського—Петрашеня для деформаційної залежности (ДЗ) інтеґральної інтенсивности динамічної дифракції (ІІДД) у кристалах без дефектів показано характер зміни ДЗ ІІДД із товщиною кристалу та з варіяцією інших умов дифракції. На цій основі, а також при використанні ряду експериментів із реальними дефектними кристалами і результатів теорії повної інтеґральної інтенсивности динамічної дифракції (ПІІДД) у кристалах з дефектами без вигину побудовано аналітичну модель ДЗ ПІІДД у кристалах з дефектами, придатну для діягностики параметрів структурних дефектів у кристалах.The paper shows the pattern of change in the deformation dependences (DD) of integrated intensity of dynamical diffraction (IIDD) with crystal thickness and with variation of other diffraction conditions by means of the Chukhovskii—Petrashen theory for the DD of IIDD in defect-free crystals. Relying on this and numerous other experiments with real defective crystals as well as the results of total integrated intensity of dynamical diffraction (TIIDD) in crystals with defects without bend, an analytical model of the DD of TIIDD in crystals with defects is developed, which is feasible for the diagnostics of structural defects in crystals

⁶³Ni diffusion in C₆₀ fullerite

The possibility to obtain in principle metal-fullerides using diffusion methods has been established using radioactive isotopes (⁶³Ni). The thermally activated diffusion (T = 300°C) in fullerite crystal has been assumed to occur according to the interstitial mechanism via successive filling of octa- and tetrahedral pores. The basic quantitative characteristics of diffusion in a fullerite crystal: diffusion coefficient D ~ 10⁻¹² cm²/s,β radiation absorptance in fullerite µ = 3.94*104 cm-1 and dynamics of its diffusion saturation with the metal atoms have been determined

Study of high temperature and high density plasmoids in axially symmetrical magnetic fields : final report on the joint research project

[no abstract available