La diferència clau entre la difracció d'electrons i neutrons és que els electrons es dispersen per electrons atòmics, mentre que els neutrons es dispersen pels nuclis atòmics.
La difracció d'electrons és la naturalesa ondulatòria dels electrons. La difracció de neutrons és el fenomen de la dispersió elàstica de neutrons. Normalment, la difracció d'electrons descriu la naturalesa ondulatòria, mentre que la difracció de neutrons descriu l'estructura atòmica i/o magnètica d'un material.
Què és la difracció d'electrons?
La difracció d'electrons és la naturalesa ondulatòria dels electrons. Pràcticament, és la tècnica que s'utilitza per estudiar la matèria disparant electrons a una mostra i observant el patró d'interferència resultant. Anomenem comunament aquest fenomen la dualitat ona-partícula. Afirma que una determinada partícula de matèria es comporta com una ona. Per tant, un electró es pot considerar com una ona semblant a les ones de so o d'aigua. La tècnica de difracció d'electrons és similar a les tècniques de difracció de raigs X i de neutrons.
Amb més freqüència, la difracció d'electrons és útil en la física i la química de l'estat sòlid per a la comprensió de l'estructura cristal·lina dels sòlids. Normalment, podem realitzar aquest tipus d'experiment en un microscopi electrònic de transmissió (TEM) o un microscopi electrònic d'escaneig (SEM). Aquests instruments utilitzen electrons que són accelerats per un potencial electrostàtic per obtenir l'energia desitjada i per determinar la longitud d'ona abans de la interacció amb la mostra de desig.
Figura 01: un patró típic de difracció d'electrons
Tot i que aquesta tècnica és útil principalment en l'estudi de cristalls perfectes periòdicament com la cristal·lografia electrònica, també és útil en l'estudi de l'ordre a curt abast de sòlids amorfs, l'ordenació a curt abast d'imperfeccions incloses les vacants, la geometria de les molècules gasoses, etc.
Què és la difracció de neutrons?
La difracció de neutrons és el fenomen de la dispersió elàstica de neutrons. És l'aplicació de la dispersió de neutrons per determinar l'estructura atòmica i/o magnètica d'un material. Hem de col·locar la mostra a examinar en un feix de neutrons tèrmics o freds. Aleshores podem obtenir un patró de difracció que pot proporcionar informació sobre l'estructura del material.
Figura 02: difracció de neutrons útil en estimulacions moleculars
El mètode de difracció de neutrons és similar a la difracció de raigs X. Tanmateix, a causa de les diferents propietats de dispersió, els neutrons i els raigs X tendeixen a proporcionar informació complementària; per exemple, els raigs X són adequats per a anàlisis superficials, els raigs X forts de la radiació de sincrotró són adequats per a poca profunditat o exemplars prims, etc.
Típicament, la tècnica de difracció de neutrons requereix una font de neutrons produïda en un reactor nuclear o una font d'espal·lació. Si fem servir un reactor de recerca, necessitem altres components com ara monocromador de cristalls, filtres per seleccionar la longitud d'ona de neutrons requerida, etc.
Diferència entre la difracció d'electrons i neutrons
Els electrons i la difracció de neutrons són tècniques analítiques importants. La diferència clau entre la difracció d'electrons i neutrons és que els electrons estan dispersos per electrons atòmics, mentre que els neutrons estan dispersos pels nuclis atòmics. A més, la difracció d'electrons és la naturalesa ondulatòria dels electrons. La difracció de neutrons és el fenomen de la dispersió elàstica de neutrons. Normalment, la difracció d'electrons descriu la naturalesa ondulatòria, mentre que la difracció de neutrons descriu l'estructura atòmica i/o magnètica d'un material.
A continuació es mostra un resum de la diferència entre la difracció d'electrons i neutrons en forma tabular per comparar-les.
Resum: difracció d'electrons i neutrons
La difracció d'electrons és la naturalesa ondulatòria dels electrons. La difracció de neutrons és el fenomen de la dispersió elàstica de neutrons. La diferència clau entre la difracció d'electrons i neutrons és que els electrons estan dispersos per electrons atòmics, mentre que els neutrons estan dispersos pels nuclis atòmics. Normalment, la difracció d'electrons descriu la naturalesa ondulatòria, mentre que la difracció de neutrons descriu l'estructura atòmica i/o magnètica d'un material.
