1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Кристаллография
  4. T. 68, № 3, 2023

Кристаллография, 2023, T. 68, № 3, стр. 346-357

Дифракция рентгеновского излучения в кристаллах: тензорный подход

А. П. Орешко 1, Е. Н. Овчинникова 1, *, В. Е. Дмитриенко 2

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

2 Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
Москва, Россия

* E-mail: ovtchin@gmail.com

Поступила в редакцию 10.01.2023
После доработки 10.01.2023
Принята к публикации 18.01.2023

Аннотация

Использование рентгеновского синхротронного излучения позволяет наблюдать поляризационные, спектральные и угловые зависимости дифракционных отражений, теоретическое изучение которых требует применения тензорного подхода к описанию взаимодействия рентгеновского излучения с атомами вещества. Рассмотрены различные представления тензорной атомной амплитуды рассеяния, экспериментальные наблюдения анизотропии резонансного рассеяния рентгеновского излучения, а также связь электрических и магнитных мультипольных моментов на атомах со свойствами запрещенных резонансных отражений.

Список литературы

  1. Конобеевский С.Т. // Успехи физ. наук. 1951. Т. 44. С. 21.

  2. Жданов Г.С. Рентгеновы лучи. Л.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1949. 33 с.

  3. Жданов Г.С., Илюшин А.С., Никитина С.В. Дифракционный и резонансный структурный анализ. М.: Наука, 1980. 254 с.

  4. Иверонова В.И., Ревкевич Г.П. Теория рассеяния рентгеновских лучей. М.: Изд-во МГУ, 1972. 278 с.

  5. Уманский М.М. Аппаратура рентгеноструктурных исследований. М.: Физматгиз, 1960. 348 с.

  6. Джеймс Р. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей. М.: Изд-во иностр. лит., 1950. 572 с.

  7. Изюмов Ю.A., Озеρов Р.П. Магнитная нейтронография. М.: Наука, 1966. 532 с.

  8. Trammell G.T. // Phys. Rev. 1962. V. 126. P. 1045.

  9. Каган Ю., Афанасьев А.М. // ЖЭТФ. 1965. Т. 49. С. 1504.

  10. Афанасьев А.М., Каган Ю. // Письма в ЖЭТФ. 1965. Т. 2. С. 130.

  11. Blume M., Kistner O.C. // Phys. Rev. 1968. V. 171. P. 417.

  12. Андреева М.А., Кузьмин Р.Н. Мессбауэровская гамма-оптика. М.: Изд-во МГУ, 1982. 227 с.

  13. Засимов В.С., Кузьмин Р.Н., Александров А.Ю., Фиров А.И. // Письма в ЖЭТФ. 1972. Т. 15. С. 394.

  14. Zhdanov G.S., Kuz’min R.N. // Acta Cryst. B. 1968. V. 24. P. 10. https://doi.org/10.1107/S0567740868001639

  15. Колпаков А.В., Бушуев В.А., Кузьмин Р.Н. // Успехи физ. наук. 1978. Т. 126. С. 479.

  16. Rogalev A., Wilhelm F., Jaouen N. et al. Magnetism and Synchrotron Radiation. Pt. 4 / Eds. Beaurepaire E. et al. 2001. 402 p.

  17. Kartschagin W., Tschetverikowa E. // Z. Phys. 1926. B. 39. S. 886.

  18. Amara M., Morin P. // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 9875. https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/43/032

  19. Murakami Y., Kawada H., Kawata H. et al. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. P. 1932. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.1932

  20. Blume M. // J. Appl. Phys. 1985. V. 57. P. 3615. https://doi.org/10.1063/1.335023

  21. Platzman P.M., Tzoar N. // Phys. Rev. B. 1970. V. 2. P. 3556. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.2.3556

  22. de Bergevin F., Brunel M. // Acta Cryst. A. 1981. V. 37. P. 314. https://doi.org/10.1107/S0567739481000739

  23. Hannon J.P., Trammell G.T., Blume M., Gibbs D. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61. P. 1245. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.1245

  24. Lovesey S.W., Balcar E., Knight K.S., Fernández Rodríguez J. // Phys. Rep. 2005. V. 411. P. 233. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2005.01.003

  25. Grenier S., Joly Y. // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V. 519. P. 012001. https://doi.org/10.1088/1742-6596/519/1/012001

  26. Dmitrienko V.E., Ishida K., Kirfel A. // Acta Cryst. A. 2005. V. 61. P. 481. https://doi.org/10.1107/S0108767305018209

  27. Paolazini L. // Collection SFN. 2014. V. 13. P. 03002. https://doi.org/10.1051/sfn/20141303002

  28. Brouder Ch. // J. Phys.: Condens. Matter. 1990. V. 2. P. 701. https://doi.org/10.1088/0953-8984/2/3/018

  29. Blume M. // Resonant Anomalous X-ray Scattering / Eds. Materlik G. et al. Amsterdam: Elsevier, 1994. P. 495.

  30. Carra P., Thole T. // Rev. Mod. Phys. 1994. V. 66. P. 1509. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.66.1509

  31. Feil D. // Cryst. Rev. 2002. V. 8. P. 95. https://doi.org/10.1080/0889311021000049770

  32. Kirfel A., Petcov A., Eichhorn K. // Acta Cryst. A. 1991. V. 47. P. 180. https://doi.org/10.1107/S010876739001159X

  33. Van der Laan G., Thole B.T., Sawatzky G.A. et al. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. P. 6529. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.6529

  34. Thole B.T., Van der Laan G., Sawatzky G.A. // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 2086. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.2086

  35. Alagna L., Prosperi T., Turchini S. et al. // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. P. 4799. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.4799

  36. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 237401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.237401

  37. Carra P., Thole B.T., Altarelli M., Wang X. // Phys. Rev. Lett. 1993. V. 70. P. 694. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.694

  38. Altarelli M. // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 597. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.47.597

  39. Gambardella P., Dallmeyer A., Maiti K. et al. // Nature. 2002. V. 416. P. 301. https://doi.org/10.1038/416301a

  40. Enders A., Skomski R., Honolka J. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. № 433001 (32 p). https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/43/433001

  41. Scholl A., Ohldag H., Nolting F. et al. Magnetic Microscopy of Nanostructures. NanoScience and Technology / Eds. Hopster H., Oepen H.P. Berlin; Heidelberg: Springer, 2005.

  42. Stifler A., Wittig K.N., Sassi M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2018. V. 140. P. 11698. https://doi.org/10.1021/jacs.8b05547

  43. Platunov M.S., Gudim I.A., Ovchinnikova E.N. et al. // Crystals. 2021. V. 11. P. 1. https://doi.org/10.3390/cryst11050531

  44. Hodeau J.L., Favre-Nicolin V., Bos S. et al. // Chem. Rev. 2001. V. 101. P. 1843. https://doi.org/10.1021/cr0000269

  45. Terwilliger T.C., Berendzen J. // Acta Cryst. D. 1999. V. 55. Pt. 4. P. 849. https://doi.org/10.1107/S0907444999000839

  46. Bouldi N., Brouder C. // Eur. Phys. J. B. 2017. V. 90. P. 246. https://doi.org/10.1140/epjb/e2017-80266-5

  47. Орешко А.П. // ЖЭТФ. 2021. Т. 160. С. 459. https://doi.org/10.31857/S0044451021100011

  48. Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М.: Изд-во иностр. лит., 1956.

  49. Орешко А.П. // Вестн. МГУ. Сер. 3: Физика и астрономия. 2021. № 4. С. 3.

  50. Silenko A.J. // Phys. Rev. A. 2016. V. 93. P. 022108. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.93.022108

  51. Шифф Л. Квантовая механика. М.: Изд-во иностр. лит., 1959.

  52. Altarelli M. // Magnetism: a synchrotron radiation approach / Eds. Beaurepaire E. et al. Berlin: Springer, 2006. P. 201.

  53. Altarelli M. // Magnetism and synchrotron radiation: towards the fourth generation light sources / Eds. Beaurepaire E. et al. Springer-Verlag, 2013. P. 95.

  54. de Groot F. // Coord. Chem. Rev. 2005. V. 249. P. 31. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2004.03.018

  55. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // ЖЭTФ. 2003. T. 124. C. 445.

  56. Carra P., Jerez A., Marri I. // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 045111. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.045111

  57. Carra P., Benoist R. // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. R7703. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.R7703

  58. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 88. P. 237401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.237401

  59. Goulon J., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2003. V. 15. P. S633. http://stacks.iop.org/0953-8984/15/S633/c30516.pdf

  60. Brunel M., de Bergevin F. // Acta Cryst. A. 1981. V. 37. P. 324. https://doi.org/10.1107/S0567739481000740

  61. Namikawa K., Ando M., Nakajima T., Kawata H. // J. Phys. Soc. Jpn. 1985. V. 54. P. 4099. https://doi.org/10.1143/JPSJ.54.4099

  62. Gibbs D., Moncton D.E., D’Amico K.L. // J. Appl. Phys. 1985. V. 57. P. 3619. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.34.8182

  63. Gibbs D., Harshman D.R., Isaaks E.D. et al. // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61. P. 1241. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.1241

  64. Vettier C. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2001. V. 117–118. P. 113. https://doi.org/10.1016/S0368-2048(01)00250-X

  65. Dmitrienko V.E. // Acta Cryst. A. 1983. V. 39. P. 29. https://doi.org/10.1107/S0108767383000057

  66. Dmitrienko V.E. // Acta Cryst. A. 1984 V. 40. P. 89. https://doi.org/10.1107/S0108767384000209

  67. Беляков В.А., Дмитриенко В.Е. // Успехи физ. наук. 1989. Т. 158. С. 679.

  68. Templeton D.H., Templeton L.K. // Acta Cryst. A. 1982. V. 38. P. 62. https://doi.org/10.1107/S0567739482000114

  69. Templeton D.H., Templeton L.K. // Acta Cryst. A. 1985. V. 41. P. 365. https://doi.org/10.1107/S0108767385000782

  70. Templeton D.H., Templeton L.K. // Acta Cryst. A. 1986. V. 42. P. 478. https://doi.org/10.1107/S0108767386098859

  71. Дмитриенко В.Е., Овчинникова Е.Н. // Кристаллография. 2003. Т. 48. C. S59.

  72. Овчинникова Е.Н., Мухамеджанов Э.Х. // Кристаллография. 2016. Т. 61. С. 735. https://doi.org/10.1134/S1063774516050175

  73. Борисов М.М., Дмитриенко В.Е., Козловская К.А. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтр. исследования. 2019. № 10. С. 42. https://doi.org/10.1134/S1027451019050239

  74. UsuiT., Tanaka Y., Nakajima H. et al. // Nat. Mater. 2014. V. 13. P. 611. https://doi.org/10.1038/nmat3942

  75. Lovesey S.W., Scagnoli V. Chirality // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. P. 474214. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/47/474214

  76. Matsumara T., Okuyama D., Oumi N. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 2005. V. 74. P. 1500. https://doi.org/10.1143/JPSJ.74.1500

  77. Fernandez-Rodr´ıguez J., Lovesey S.W., Blanco J.A. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. № 022202 (6 p). https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/2/022202

  78. Ji S., Song C., Koo J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 257205. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.257205

  79. Ovchinnikova E.N., Dmitrienko V.E. // Acta Cryst. A. 2000. V. 56. P. 2. https://doi.org/10.1107/S0108767399010211

  80. Oreshko A.P., Ovchinnikova E.N., Beutier G. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2012. V. 24. P. 245403. https://doi.org/10.1088/0953-8984/24/24/245403

  81. Ovchinnikova E.N., Dmitrienko V.E., Oreshko A.P. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. P. 355404. https://doi.org/10.1088/0953-8984/22/35/355404

  82. Richter C., Novikov D.V., Mukhamedzhanov E.Kh. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 89. P. 094110. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.094110

  83. Beutier G., Collins S.P., Nisbet G. et al. // Phys. Rev. B. V. 92. P. 1. https://doi.org/10.1088/1742-6596/519/1/012006

  84. Dmitrienko V.E., Ovchinnikova E.N., Collins S.P. et al. // Nat. Phys. 2014. V. 10. P. 202. https://doi.org/10.1038/nphys2859

  85. Pincini D., Fabrizi F., Beutier G. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. P. 104424. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.104424

  86. Beutier G., Collins S.P., Dimitrova O.V. et al. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. P. 167201-1. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.167201

  87. Мухамеджанов Э.Х., Борисов М.М., Морковин А.Н. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2007. Т. 86. С. 897. https://doi.org/10.1134/S0021364007240071

  88. Richter C., Zschornak M., Novikov D. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41467-017-02599-6

  89. Элиович Я.А., Овчинникова Е.Н., Козловская К.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. С. 492. https://doi.org/10.1134/S0021364022100368

  90. Чижиков В.А. // ЖЭТФ 2021. Т. 159. С. 656. https://doi.org/10.31857/S0044451021040076

  91. Tsvyashchenko A.V., Sidorov V.A., Petrova A.E. et al. // J. Alloys Compd. 2016. V. 686. P. 431. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.06.048

  92. Овчинникова Е.Н., Дмитриенко В.Е., Козловская К.А., Рогалев А. // Письма в ЖЭТФ. 2019. Т. 110. С. 563. https://doi.org/10.1134/S0370274X19200098

  93. Овчинникова Е.Н., Козловская К.А., Дмитриенко В.Е., Орешко А.П. // Кристаллография. 2022. Т. 67. С. 885. https://doi.org/10.31857/S0023476122060200

  94. Goulon J., Jaouen N., Rogalev A. et al. // J. Phys. : Condens. Matter. 2007. V. 19. P. 156201. https://doi.org/10.1088/0953-8984/19/15/156201

  95. Tanaka Y., Takeuchi T., Lovesey S.W. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 1. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.145502

  96. Tanaka Y., Collins S.P., Lovesey S.W. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2012. V. 24. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.145502

  97. Ovchinnikova E.N., Rogalev A., Wilhelm F. et al. // J. Synchrotron Rad. 2021. V. 28. P. 1455. https://doi.org/10.1107/S1600577521005853

  98. Schmitt A.T., Joly Y., Schulze K.S. et al. // Optica. 021. V. 8. P. 56. https://doi.org/10.1364/OPTICA.410357

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Кристаллография

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал