באמצעות נויטרונים ספין הד נפתרה שכיחות מרעה פיזור לחקור חומרים אורגניים תאים סולאריים

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להוכיח שנויטרונים מסתובבים, מהדהדים פתרו פיזור אירועי מרעה. ניתן להשתמש בסוריס כדי לחקור את קשקשי האורך הקיימים בדגימות סרט דק לא סדיר כגון השכבה הפעילה בתוך תאים סולאריים פולימריים. זה מושג על ידי הכנת דגימות מתאימות בעלות מבנים לא סדירים כשלב שני.

סולמות האורך של מבנים אלה נמדדים באמצעות טכניקות מיקרוסקופיה אופטיות ואטומיות קונבנציונליות כדי לאשר שקיימים מבנים לא סדירים. לאחר מכן נלקחות מדידות נויטרונים סוריס באמצעות הדגימות המוכנות. מתקבלות תוצאות המראות כי סולמות האורך שנצפו בניסויי הסוריס תואמים את תוצאות המיקרוסקופיה הקונבנציונלית.

זה מדגים כי נויטרונים מסתובבים הד פתור פיזור אירועי רעייה מסוגל לחקור סוג זה של דגימה. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו מיקרוסקופ בדיקה סריקה, המסתכל על מבנה פני השטח, הוא שהיא אמורה להיות מסוגלת לחקור מבנים בתוך הדגימה כמו גם על פני השטח. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הפולימר רגל כל המיכלים, כגון כיצד הננו-מבנה בתוך השכבה הפעילה של מכשיר מיכל נפח רגל פולימרי משפיע על ביצועיהם כפי שמוצג בתיאור סכמטי זה.

הניסוי מתחיל בהכנת שתי פרוסות סיליקון נקיות בפלזמה. Spinco כל רקיק עם PSS pdot ליצירת סרט דק. לאחר הייבוש מוסיפים שכבה שנייה לכל מצע מצופה על ידי סיבוב.

ציפוי תמיסה מוכנה של P שלוש HT PCBM. הניחו בצד דגימה אחת ותרמית ברך, הדגימה השנייה למשך שעה אחת ב-150 מעלות צלזיוס כדי לגדל אורות קריסטל על משטח הסרט הדק עם השלמת הכריעה. השתמש במיקרוסקופ אופטי כדי לצלם תמונות של שתי הדגימות.

הכינו גם תמונת מיקרוסקופ כוח אטומי של כל דגימה כדי לבצע את הניסויים. קח את הדגימות לקו אלומת נויטרונים כאן ISIS. ראשית בחר את הדגימה כדי לספק קיטוב התייחסות ויישר אותה על שולחן המיקום של קו אלומת הנויטרונים.

לאחר מכן יישר את שתי הדוגמאות המוכנות על השולחן. לאחר מעבר דרך הדגימה, הקרן תמשיך עד סוף קו הקרן כאן. לאחר המנתח, השתמש בגלאי נצנוץ בכיוון אנכי כדי לאסוף נתונים לניסוי.

כשהדגימות במקומן, אבטח את אזור קו האלומה. המשיכו בניסוי בחדר הבקרה. הגדר את הרפלקטומטר הספקולרי כבוי כדי לייצר אורכי גל משני אנגסטרומים ל-14 אנגסטרומים, וכוון את המכשיר כדי לאזן את המספר הכולל של תהלוכות נויטרונים בכל זרוע של המכשיר.

אסוף נתונים כדי לבדוק שהמכשיר מכוון כהלכה. גרף הכוונון אמור להראות שכל אורכי הגל של נויטרונים מטופלים באופן שווה. לאחר מכן, הגדר את זווית אירועי הרעייה כאן, 0.3 מעלות על ידי הטיית שולחן הדגימה כך שקרן הנויטרונים תפגע בדגימת הייחוס של הקיטוב.

העבר את שלב תרגום הדגימה כדי למקם את דגימת ייחוס הקיטוב בקרן הנויטרונים. השתמש בגלאי הנצנוץ כדי למדוד את עוצמת הנויטרונים המפוזרים כפונקציה של מיקום הן לסיבוב למעלה והן לסיבוב למטה. לאחר כשעה, תרגם את שלב הדגימה למדידת המדגם המבוקש.

בצע את אותו הליך כדי לתעד את עוצמת הנויטרונים עבור כיווני סיבוב למעלה וספין למטה לסירוגין בין שתי הדגימות במרווחים של כשעה עד לקבלת נתונים מספיקים. הנתונים מורכבים ממפות עוצמה דו-ממדיות של ספין למעלה ולמטה עבור כל דגימה, חישוב הקיטוב P עבור כל פיקסל במערכי הנתונים. שימוש בנוסחה זו.

כאן אני למעלה ואני למטה הם עוצמות הסיבוב למעלה והסיבוב למטה בהתאמה מנרמל את הקיטוב עבור המדגם המעניין באמצעות הקיטוב של נתוני מדגם הייחוס. כעת ניתן לחקור את תרשים הקיטוב המנורמל עבור המדגם המעניין. בחר אזור בחלקה לאינטגרציה במקרה זה בין מספרי גלאי אחד 10 ואחד 18 וקבל את פונקציית המתאם sur.

לבסוף, שרטט את הנתונים כדי לפצות על צפיפויות אורך פיזור שונות באורכי גל שונים. היומן של האותות המנורמלים הן מדגימה יצוקה והן מדגימת כריעה A מושווים כאן כפונקציה של אורך הד הספין בננומטרים. הדגימה המיותרת באדום לא הכילה מתאמים מבניים בסולמות האורך שהמדידה רגישה אליהם.

זה מסביר את הקו השטוח באפס, המתאים לקיטוב מנורמל של אחד. נתוני דגימת ה-ene בשחור מתחילים באפס, אך הקיטוב דועך משמעותית ככל שאורך הד הספין גדל עד שמגיעים לרמה של 1,200 ננומטר. הנתונים עולים בקנה אחד עם קוטר חלקיקים ממוצע מקסימלי של כ-1,200 ננומטר.

אם מניחים שאין שכנים קרובים, הנחה סבירה ממדידות מיקרוסקופיה קודמות. הניסויים של S עדיין בחיתוליהם אך אנו מצפים שטכניקה זו תשמש לחקירת מבנים מגוונים בתוך שכבות דקות בעתיד הקרוב.