Dynamic diffuse scattering of X-rays in fcc4He

Autor: C. T. Venkataraman, R. O. Simmons, M. Schwoerer-Böhning
Rok vydání: 2004
Předmět:
Zdroj: physica status solidi (b). 241:284-291
ISSN: 1521-3951
0370-1972
DOI: 10.1002/pssb.200301925
Popis: A first measurement of the dynamic diffuse scattering (DDS) of X-rays was made in a fcc 4He crystal. The generally preferred method of studying lattice dynamics is through inelastic neutron scattering (INS). INS experiments, however, require large crystals which, in case of the high pressure fcc phase of helium are difficult to achieve and suffer from some poorly resolved phonon signals. An alternate promising technique uses a beryllium sample cell at cryogenic temperatures and excellent quality single crystals. Diffuse X-ray scattering measurements on such fcc samples yield information about the elastic constants in solid 4He. Present test results on a crystal at 241(3) MPa and 23.8(1) K are compared with the results from neutron experiments and several theoretical calculations, including a present Hartree-Fock LCAO model. Various disagreements are found and discussed. (© 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) Zum ersten mal wurde dynamisch diffuse Streuung von Rontgenstrahlen in einem fcc-4He-Einkristall gemessen. Gitterschwingungen (Phononen) in Einkristallen werden bevorzugt mittels inelastischer Neutronenstreuung (INS) studiert. Jedoch erfordern Messungen mit INS grose Einkristalle, die im Falle der Hochdruckphasen des Heliums nur auserst schwer zu realisieren sind. Daruberhinaus leiden die Phononenspektren unter solch schwierigen experimentellen Bedingungen an mangelnder Energieauflosung. Eine vielversprechende Alternative verwendet kleine Beryllium-Druckzellen in denen bei tiefen Temperaturen Helium-Einkristalle von sehr guter Qualitat wachsen. Die diffuse Rontgenstreuung an solchen Proben liefert Information uber die elastischen Konstanten im festen Helium. Ergebnisse erster Messungen bei 241(3) MPa und 23.8(1) K werden in dieser Arbeit vorgestellt und mit Ergebnissen anderer Arbeiten verglichen, wie fruhe Neutronenstreuexperimente und theoretische Arbeiten (inklusive Rechnungen innerhalb eines Hartree-Fock LCAO Modells). Die deutlich streuenden Ergebnisse werden diskutiert.
Databáze: OpenAIRE
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