Affinage structural des super-réseaux par diffraction des rayons X

Nous présentons une procédure générale pour l'affinage structural quantitatif des structures de super-réseaux. Pour analyser une large gamme de super-réseaux, nous avons dérivé une formule générale de diffraction cinématique qui inclut des fluctuations aléatoires, continues et discrètes par rapport à la structure moyenne. Nous montrons que seul le facteur de structure d'une seule couche de chaque matériau doit être moyenné sur les variables aléatoires et prouvons que cette relation est équivalente à des modèles antérieurs, moins généraux. En mettant en œuvre un algorithme de réglage non linéaire pour ajuster tout le profil de diffraction des rayons X, des paramètres affinés qui décrivent la structure moyenne du super-réseau et les écarts par rapport à cette moyenne sont obtenus. Nous comparons les résultats de l'affinage structural aux résultats obtenus indépendamment d'autres mesures. La rugosité introduite artificiellement durant la croissance dans les super-réseaux Mo/Ni et Nb/Cu est reproduite avec précision par l'affinage. Les paramètres de réseau d'Ag/Mn obtenus grâce à cette procédure d'affinage sont en très bon accord avec les valeurs obtenues à partir d'études indépendantes d'absorption des rayons X à fine structure étendue et de diffraction par photoélectron de rayons X. Les épaisseurs relatives des couches peuvent être déterminées avec précision, comme le prouve le cas de Cu/Ni en comparaison avec l'analyse chimique, pour W/Ni comparé au taux de pulvérisation calibré, et pour Mo/Ni comparé au profil à faible angle.