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Microscopía estructural tridimensional de rayos X con una resolución de submicrometro.

B C Larson1, Wenge Yang, G E Ice

  • 1Solid State Division, Oak Ridge National Laboratory, PO Box 2008, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA. bcl@ornl.gov

Nature
|February 23, 2002
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Una nueva técnica de microscopía de rayos X en 3D ofrece una resolución submicrométrica para sondear la estructura cristalina, la orientación y la tensión. Esto avanza en la ciencia de los materiales al permitir una entrada experimental directa para los fenómenos de mesoescala que anteriormente dependían del modelado.

Área de la Ciencia:

  • Ciencia e Ingeniería de Materiales Ciencia e Ingeniería de Materiales.
  • Física de la materia condensada Física de la materia condensada
  • Química Analítica La Química Analítica es la

Sus antecedentes:

  • El procesamiento avanzado de materiales se basa en el control de microestructuras no homogéneas (precipitados, límites de grano).
  • Las técnicas 3D existentes carecen de sondas estructurales no destructivas y punto a punto a escalas mesoscópicas (0.1-100 μm).
  • Esta brecha limita la investigación experimental de fenómenos tridimensionales a mesoescala como el crecimiento y la deformación de los granos.

Objetivo del estudio:

  • Introducir una nueva técnica de microscopía de rayos X 3D para el análisis de materiales a mesoescala.
  • Para permitir el sondeo no destructivo, de resolución submicrometrica, de la estructura cristalina local, la orientación y los tensores de deformación en 3D.

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Principales métodos:

  • Utilizó una técnica de microscopía de rayos X 3D que emplea micro haces de rayos X sincrotrón policromáticos.
  • Probeó la estructura cristalina local, la orientación y los tensores de deformación con una resolución espacial de submicrometro.

Principales resultados:

  • Se lograron mediciones 3D de las orientaciones y tamaños de grano en aluminio policristalino a resolución micrométrica.
  • Se obtuvieron mediciones con resolución de profundidad micrométrica de tensores de deformación elástica en cristales de silicio doblados.

Conclusiones:

  • La técnica de microscopía de rayos X 3D desarrollada proporciona un aporte experimental crítico para la ciencia de los materiales a mesoscala.
  • Aplicable a una amplia gama de materiales, incluidos los monocristalinos, policristalinos, compuestos y materiales funcionalmente graduados.