Wnioski

Ilosciowe wyznaczenie rozkadu wielkosci ziaren proszku nanokrystalicznego jest mozliwe nawet w obecnosci bardzo licznych (30%) bedów uozenia, pod warunkiem zastosowania silnego narzedzia, jakim sa obliczenia dyfrakcji przy wykorzystaniu praw pierwszych (ab initio). Na uwage zasuguje fakt, iz precyzja oznaczenia rozmiaru krystalitów rosnie wraz ze zmniejszaniem ziarna. Dla materiaów o krysztaach mniejszych niz 5 nm precyzja ta siega 2 - 3Å, czyli grubosci pojedynczej warstwy atomowej. Wasnie z taka precyzja zostaa wyznaczona wielkosc krystalitu w próbce SiC otrzymanej z pirolizy zwiazków krzemoorganicznych.

Jak widac z rys. 3.4a i 3.5a, dopasowaniu podlega nie pojedyncza linia dyfrakcyjna a cay dyfraktogram, poniewaz przedstawiony w rozdziale 2.2 formalizm Debye'a w ogóle nie wprowadza pojec takich jak ukad paszczyzn czy linia dyfrakcyjna (w obliczeniach ab initio operuje sie na obiektach takich jak atom, ziarno i proszek). W tej teorii dyfrakcja odbywa sie w caej przestrzeni odwrotnej, a nie tylko w wezach jej sieci jak w przypadku bragowskim.

Takie uogólnienie oprócz oczywistych zalet (bez niego ilosciowe dyfrakcyjne badania nanokrysztaów w ogóle nie byyby mozliwe) ma tez wady w postaci znacznej komplikacji obliczen dyfrakcyjnych i ich duzych kosztów numerycznych. Oprogramowanie powstae przy okazji tej pracy w praktyce usuwa obie te niedogodnosci.

Niejako ``przy okazji'' rozkadu wielkosci ziaren otrzymuje sie z dopasowania krzywych obliczanych ab initio takze statystyczna charakterystyke nieporzadku w nanokrysztaach. Zastosowany model struktury z bedami uozenia nie narzuca zadnych ograniczen na miejsca, gdzie bedy pojawiaja sie w strukturze. Oznacza to brak podziau krysztau na domeny kubiczne i heksagonalne. Jedyna i - jak widac z dopasowan - wystarczajaca definicja nieporzadku jest prawdopodobienstwo pojawienia sie bedu w strukturze. Dla struktur o niewielkiej zawartosci bedów uozenia, powiedzmy do 5%, model domenowy i statystyczny sa sobie równowazne, poniewaz sporadycznie pojawiajace sie warstwy h w naturalny sposób dziela kubiczny kryszta na domeny. Jednak dla duzych koncentracji warstw typu h, a z takimi mamy do czynienia w SiC, sukces modelu statystycznego w poprawnym opisie obserwowanej dyfrakcji oznacza brak tendencji warstw h do grupowania sie. Mozna powiedziec, ze jest to strukturalna wasciwosc SiC wynikajaca z nanometrowego rozmiaru krysztaów, gdyz w mikronowych polikrysztaach SiC istnieja duze domeny typu c wolne od bedów uozenia oddzielone obszarami silnie nieuporzadkowanymi (zawierajacymi mieszanine warstw c i h) [17].

Podobnie jak w SiC, bedy uozenia rozsiane sa przypadkowo na caej dugosci nanokrysztaów GaN jak równiez nanokrysztaów diamentu otrzymywanych z przemiany fazowej grafitu podczas eksplozji (por. §1.3.2).