2.12 Experimentelle Methoden

Wir betrachten insbesondere Neutronen- und Röntgenstreuung.

Für Röntgenstrahlung gilt:

• Normale Quellen: charakteristische Strahlung und Bremsstrahlung
• Synchrotron: hohe Intensität, polarisiert

Wegen I Z² ist die Röntgenstrahlung nicht gut für leichte Atome. Die Ionen „ähnlicher Atome“ sind schwer unterscheidbar. Die Neutronenstreuung hat auf diesen Gebieten deshalb eine größere Bedeutung. Neutronenstrahlung wird im allgemeinen im Kernreaktor erzeugt, indem man die Neutronen solange abbremst bis diese „thermisch“sind. Leichte Atome sind nun gut unterscheidbar bzw. nachweisbar. Wegen des magnetischen Moments sind diese auch für den Nachweis der magnetischen Ordnung geeignet.

Für beliebiges, festes ₀ gibt es im allgemeinen keine Reflexe. Darum müssen entweder |k₀| oder die Richtung variiert werden, um = zu erfüllen.

• Laueverfahren:

  Man verwendet ein kontinuierliches Spektrum und eine einkristalline Probe. Im Falle, daß ₀ parallel ist zur Kristallachse, zeigt das Beugungsmuster die Symmetrie des Kristalls auf. Man erkennt also die genaue Orientierung der Probe; das Verfahren eignet sich nicht zur Strukturbestimmung.

• Drehkristallverfahren:

  Hier verwendet man monochromatische Strahlung. Das Verfahren ist geeignet für große Elementarzellen; es ergeben sich bis zu 10⁴ Reflexe.

• Pulvermethode, Debye-Scherrer-Verfahren:

  Es wird monochromatische Strahlung und als Probe ein Pulver bzw. sehr feinkörnige Polykristalle benutzt, so daß alle möglichen Orientierungen vorkommen.

  

  Das Vorgehen ist günstig für genaues Ausmessen von Gitterkonstanten (~ 10^-5).