Investigation of pair distribution function method on structural analysis of x-ray diffraction data from nanocrystalline powders.

Çift Dağılımı Fonksiyonu (Pair Distribution Function) analizi, son yıllarda kullanımı artan bir lokal içyapı inceleme metodudur. Son yıllardaki literatür, nanokristal tozların içyapı analizlerinin X ışını kırınımı verisiyle yapılmasında geleneksel kırınım teorisinin geçersizliğini göstermiştir. Bu tezde, geleneksel kırınım teorisinin yetersizliği üzerine geliştirilen Çift Dağılımı Fonksiyonunun nanokristal tozların içyapı analizlerinde kullanımının doğruluğu ve analizin hata payları incelenmiştir. Bunun yanısıra, Çift Dağılımı Fonksiyonu analizinde kullanılan fonksiyonların ölçülen veya simüle edilen kırınım verisine uyumluluk limitleri, bu limitlerin fiziksel geçerliliğine odaklanılmıştır. Bu tezde sunulan sistematik çalışma, 5 farklı yarıçapta simüle edilen altın nanoküreciklerinden oluşmuş monodisperse tozların, 5 farklı dalgaboyunda X-ışını kullanılarak 0 Kelvin sıcaklıkta beklenen en düşük enerji atom konfigürasyonları ve ideal bir kristal yapıya ait atom konfigürasyonlarından elde edilen 2 çeşit modeli üzerine yapılan kırınım verisi analizlerini içerir. Çift Dağılımı Fonksiyonu analizi, nanoküreciklerin yarıçapları azaldıkça minimum enerji atom konfigürasyonlarının ideal kristal yapıya ait konfigürasyonlardan giderek uzaklaştığını x ışını kırınımı verisi üzerinden göstermiştir. Nanoküreciklerin yarıçapları azaldıkça kafes (lattice) sabiti de giderek azalmış, X ışını kırınımı verisinden elde edilen atom yerdeğiştirme sabiti (atomic displacement parameter) artmıştır. Kırınım verisinin analizinden elde edilen kristal boyutu gerçek boyuta göre küçüktür. 5 farklı X ışını dalgaboyu analizi, Çift Dağılımı Fonksiyonu metodunun X-ışını kırınımından elde ettiği kristal boyutunun dalgaboyu küçüldükçe gerçek boyuta yakınsadığını göstermiştir.