High-resolution x-ray diffraction from random layered systems
Project goals
X-ray scattering from nanostructures using a broad beam detects the ensemble-averaged scattered intensity; ensemble averaging smears out information on correlation of structure parameters; on the other hand the scattering of a very narrow coherent beam brings complete information on a single nanoobject, which is useless for characterization of samples with many nanoobjects. The goal of the project is to develop a method of x-ray scattering and data treatment, which keeps the information depth of the coherent diffraction from a single object and improves the statistical relevance for a large ensemble of objects. The method will be based on the rigorous theory of optical coherence and it will include also the case of very short, time-incoherent pulses produced by x-ray free electron lasers. The method will be applied for the study of random layered systems, namely stacking faults in epitaxial layers GaN and in semiconductor nanowires. We determine the sequence of the defects in individual nanoobjects and their correlations in a large ensemble of objects.
Keywords
x-ray diffractometrylayered systemsx-ray coherencenanostructuresepitaxial layers
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-08124S
Alternative language
Project name in Czech
Rtg difraktometrie s vysokým rozlišením náhodných vrstevnatých systémů
Annotation in Czech
Rtg rozptyl na nanostrukturách s užitím širokého svazku měří ansámblově středovanou intenzitu rozptylu, tímto středováním se ztrácí informace o korelaci strukurních parametrů, na druhé straně rozptyl velmi úzkého koherentního svazku umožňuje získat kompletní informaci o struktuře jediného nanobjektu, která je však nepoužitelná pro charakterizaci vzorku s velmi mnoha nanoobjekty. Cílem projektu je vypracovat metodu rtg rozptylu a vyhodnocení experimentálních dat, která zachová množství informace z koherentní difrakce jednoho objektu a přitom zlepší statistickou relevanci výsledků pro velký ansámbl objektů. Metoda bude založena na rigorózní teorii optické koherence a bude zahrnovat i případ velmi krátkých časově nekoheretních pulzů generovaných rtg lasery na volných elektronech. Metoda bude použita pro studium náhodně vrstevnatých systémů, a to vrstevných chyb v epitaxních vrstvách GaN a v polovodičových nanodrátech. Výsledkem bude stanovení sekvence defektů v jednotlivých nanoobjektech a jejich korelace ve velkém ansámblu objektů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The significant achievements were realized in a general theory development of x-ray diffraction from layered systems. The planar defects study in GaN layers, in GaAs nanowires and in topological insulators was realized. The original results of the project were presented in 13 papers published in the highly impacted journals and bring the new original results beyond the state of art.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
4,758 thou. CZK
Public financial support
4,758 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 758 CZK thou.
Public support
4 758 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016