Praktische Anwendungen der Kleinwinkel-Neutronenstreuung

In den letzten Jahren haben Verbesserungen im Zugang zu Strahlrohren und in der Technologie dazu geführt, dass die Kleinwinkel-Neutronenstreuung (SANS) zunehmend auf Materialienprobleme angewendet wird. SANS wurde verwendet, um die Assemblierung, Dispersion, Ausrichtung und Mischung von nanoskalierter kondensierter Materie zu untersuchen sowie die innere Struktur von organischen Dünnschichten, porösen Strukturen und Einschlüsse in Stahl zu charakterisieren. Mit zeitaufgelöster SANS können auch Wachstumsmechanismen in Materialsysten und Phasenübergänge in weichen Materialien erforscht werden. Dieses Review ist sowohl für Neulinge als auch für Experten in SANS gedacht. Daher wird zunächst das grundlegende Wissen, das für deren Anwendung erforderlich ist, zusammengefasst. Nach dieser Einführung werden verschiedene Beispiele für die Arten von weicher und harter Materie gegeben, die mit SANS untersucht wurden. Die Informationen, die aus den Daten extrahiert werden können, werden hervorgehoben, ebenso wie die Methoden, die zu deren Erlangung verwendet wurden. Neben der Präsentation der Ergebnisse werden Erklärungen dazu gegeben, wie die SANS-Messungen optimiert wurden, wie beispielsweise die Verwendung von Kontrastvariation, um spezifische Teile einer Struktur hervorzuheben. Der Schwerpunkt liegt auf der Verwendung komplementärer Techniken zur Verbesserung der Datenqualität (z. B. Nutzung anderer Streumethoden) und der Genauigkeit der Datenanalyse (z. B. Verwendung von Mikroskopie zur separaten Bestimmung von Form und Größe). Dies geschieht mit dem Ziel, Leitfäden bereitzustellen, wie zukünftige SANS-Messungen an nicht unten aufgeführten Materialien am besten entworfen und analysiert werden können.