Time-resolved X-ray diffraction studies of phonons and phase transitions

DSpace Repository

Time-resolved X-ray diffraction studies of phonons and phase transitions

Show full item record

Files for download

Facebook

Simple item record

Publication Doctoral Thesis
Title Time-resolved X-ray diffraction studies of phonons and phase transitions
Author(s) Synnergren, Ola
Date 2005
English abstract
This thesis summarizes work in which time-resolved X-ray diffraction has been used to probe crystalline materials, thereby revealing the dynamics of phonons and phase transitions. X-ray diffraction is the standard tool in investigations of structure on the atomic scale. It has been used for a long time, and has successfully helped scientists to find the structure of a wide range of materials. The use of ultrafast time-resolved X-ray diffraction is a strongly emerging field which is still under development. Impulsive strain pulses, or coherent acoustic phonons, have been probed using optical techniques for at least two decades. Yet, optical pulses can only probe the surface of a semiconductor. X-rays penetrate deeper and can follow the phonons as they propagate into the sample. Real time studies of phase transitions have also been conducted using optical methods. These measurements are indirect in the sense that they probe the susceptibility change of the sample rather than the positions of the atoms. Again, time-resolved X-ray diffraction can give new insights into the field by probing the structural changes directly. This thesis focuses mainly on experimental work in which time-resolved X-ray diffraction has been used to probe phonons or samples undergoing phase transitions. A brief theoretical background will also be given, as well as a description of beamline D611 at MAX-lab, a synchrotron beamline for time-resolved X-ray diffraction measurements which has been developed during the work for this thesis.
Swedish abstract
Denna avhandling sammanfattar arbete där tidsupplöst röntgendiffraktion har använts för att undersöka kristallina material och studera dynamiken hos fononer och fasövergångar. Röntgendiffraktion är standardverktyget för stukturbestämning på en atomär skala. Det har använts länge och har framgångsrikt hjälp vetenskapsmän att bestämma strukturen hos en stor mängd material. Användningen av ultrasnabb tidsupplöst röntgendiffration är ett starkt växande område som fortfarande utvecklas. Akustiska impulser, eller koherenta akustiska fononer, har studerats med hjälp av optiska tekniker i åtminstonde två årtionden. Optiska pulser kan dock endast underöka en halvledares yta. Röntgen penetrerar djupare in i proven och kan följa fononer då de färdas in i proven. Realtidsstudier av fasövergångar har också utförts med hjälp av optiska metoder. Dessa mätningar är indirekta då de mäter ändringar i susceptibiliteten hos provet istället för atomernas positioner. Återigen kan tidsupplöst röntgendiffraktion ge en ny insyn i området genom att den gör en direkt mätning av de strukturella ändringarna. Den här avhandlingen fokuserar huvudsaklingen på experimentellt arbete där tidsupplöst röntgendiffraktion använts för att studera fononer eller prover som genomgår en fasövergång. En kort teoretisk bakgrund finns med, liksom en beskrivning av D611, ett synkrotronljusstrålrör för tidsupplöst röntgendiffraktion som utvecklats under arbetet med den här avhandlingen.
Publisher Department of Physics, Lund University
Series/Issue Lund Reports on Atomic Physics;350
ISSN 0281-276
ISBN 91-628-6662-1
Language eng (iso)
Subject(s) X-ray diffraction
phonons
phase transitions
Handle http://hdl.handle.net/2043/1843 (link to this page)

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search


Browse

My Account

Statistics