“Yupqa qatlamlar fizikasi va texnologiyaSI”

Sekinlashtirilgan elektronlar difraktsiyasi (SED) usulini submonosloy qatlamlar hosil bo’lish jarayonini o’rganish.
SED qattiq jism yoki plyonka sirtining mikroskopik tuzilishini o’rganishning eng bevosita usullaridan biri hisoblanadi. U modda sirtining kristall tuzilishini va turli ta’sirlar ostida bu tuzilishning o’zgarishini tekshirish uchun katta muvaffaqiyat bilan qo’llanilmoqda. Hozirgi kunda SED usulining qo’llanish sohasi juda keng. Xususan, SED turli moddalarning sirtiga submonoqatlam (ya’ni deyarli alohida qatlam) va monoqatlamli plyonkalar bilan changlantirish yoki gazni adsorbsiya (moddalar yoki gazlarni qattiq jism yoki suyuqlik sirtiga yutilishi) qilishda monokristall sirtida vujudga keladigan ikki o’lchamli tuzilish to’g’risida ma’lumotlar olish imkoniyatini beradi.
Sekinlashtirilgan elektronlarning elastik sochilishi qattiq jismning sirtiga yaqin qatlamda sodir bo’ladigan kogerent va nokogerent sochilish jarayonlarini o’z ichiga oladi. SED qattiq jism sirtida tartibli joylashgan alohida atomlar yoki atomlarning sochilish markazi tomonidan elektronlarning kogerent elastik qaytishi jarayonida vujudga keladi. Bir karrali va ko’p karrali kogerent II Q farq qilinadi. Odatda SED uchun E_R5-500 eA energiyali elektronlar dastasidan foydalaniladi, ammo 50 eV dan 150 eV gacha oraliq eng qulay hisoblanadi. Shu bilan birga kogerent sochilishi uzunligi L - ikki atom qatlamidan oshmaydi, ya’ni SED reflekslari yoki natijalari intensivligiga amalda atomning eng yuqori qatlami asosiy hissa qo’shadi.
Difraktsion manzara alohida elektronlarning mustaqil sochilishi hodisalarining jamlanishi natijasida hosil bo’ladi. Dastadagi elektronlar to’lqin paketining o’rtacha o’lchami bilan xarakterlanadi. O’rganilayotgan sirtning yo’nalishidagi to’lqin paketining o’lchami elektronlarning kogerentlik kengligi deyiladi. Kogerentlik kengligi X ga quyidagi faktorlar ta’sir qiladi: elektron to’p katodining haroratiga bog’liq bo’lgan kattalik bo’yicha elektronlar tezligining tarqoqligi; asbobning elektron-optikaviy tizimining mukammallashtirilmaganligiga bog’liq bo’lgan yo’nalish bo’yicha tezliklar tarqoqligi. Bu faktorlar hisobga olinganda X quyidagi formulaga ko’ra aniqlanadi:

Bu erda  - elektronning to’lqin uzunligi, E - elektronlarning energiya bo’yicha tarqoqligi,  - dastaning namunaga tushish burchagi,  - turli yo’nalishlar bo’yicha elektronlar tezliklarining tarqoqligini xarakterlovchi burchak.
Kogarentlik kengligiga ikkinchi faktor asosiy ta’sir o’tkazadi, u faktorni xarakterlovchi kattalik 100A⁰ dan oshmaydi. Elektronlarning kogerent sochilishi jarayonida qatnashuvchi sohaning o’lchami aynan shuncha. Bu SED usulini sirt tuzilishini ulkan masshtabli mukammal bo’lmagan ko’rinishlariga juda sezgir usul emasligini, ya’ni bu usul sirt topografiyasini emas, balki aynan atom tuzilishini o’rganuvchi usul ekanligini anglatadi.
Sochilgan to’lqin intensivligining kuchayishi sodir bo’ladigan yo’nalishlar Vulüf-Bregg shartidan aniqlanadi:
dsin = n
Bu erda d - panjara doimiysi,  - tushayotgan dasta va tekislik orasidagi burchak, n - butun son qiymatli difraktsiya tartibi. Agar panjara tekisligidan tushayotgan elektronlar energiyasining ixtiyoriy qiymatlarida difraktsiya kuzatilsa, u holda uch o’lchovli panjara Vulüf-Bregg sharti qanoatlantirilganda eng yorqin natijalar kuzatiladi. Amalda difraktsion maksimumlar yo’nalishi Evalüdning taniqli qurilmasi yordamida oson aniqlanadi.
Difraktsiyaning kinematik nazariyasi bir karrali elastik sochilishni yaxshi tavsiflaydi. Shu bilan birga nazariy hisoblashlar yassi to’lqinlar asosida bajariladi. SEDga ko’p karrali sochilish jarayonlari kuchli ta’sir qiladi. Bu elastik sochilish effektiv kesimi g’oyat katta va atomlarning geometrik kesimi bilan bir xil bo’ladi. Shu sababga ko’ra faqat bir karrali sochilish hodisalari hisobga olinadigan difraktsiyaning kinematik nazariyasini qo’llab bo’lmasligi aniqlandi. SEDning dinamik nazariyasida ko’p karrali sochilish va noelastik hodisalar tufayli yo’qotishlar mavjudligi hisobga olinadi. Qayd etilgan jarayonlar elektronnogrammalarda qo’shimcha qaytishlar va boshqa kuchli effektlar paydo bo’lishiga olib keladi.
Birlamchi dasta intensivligi berilgan qiymatida E_R va tushish burchagi  ning turli qiymatlaridagi difraktsion hodisalar intensivligini topish SEDning dinamik nazariyasi bo’yicha hisoblashlarning maqsadidir. Bu nazariya asosida hisoblashlar murakkab va uzoq davom etadigan bo’lganligi sababli zarur aniqlikni saqlagan holda hisoblashlarni soddalashtirish imkonini beruvchi yo’llarni topish uchun faol izlanishlar olib borilmoqda.
SEDning hozirgi zamon dinamik nazariyasi tajriba natijalari asosida sirt tuzilishi to’g’risida to’la ma’lumotlarni olish imkonini beradi. Shu bilan birga difraktsion manzarani kuzatish bilan bir vaqtda sirtning chiqish ishini o’zgarishi va oje-signal amplitudalari to’g’risidagi ma’lumotlar olingani ma’qul.