La differenza fondamentale tra diffrazione di elettroni e neutroni è che gli elettroni sono dispersi dagli elettroni atomici, mentre i neutroni sono dispersi dai nuclei atomici.
La diffrazione elettronica è la natura ondulatoria degli elettroni. La diffrazione dei neutroni è il fenomeno dello scattering elastico dei neutroni. Tipicamente, la diffrazione elettronica descrive la natura ondulatoria, mentre la diffrazione neutronica descrive la struttura atomica e/o magnetica di un materiale.
Cos'è la diffrazione elettronica?
La diffrazione elettronica è la natura ondulatoria degli elettroni. In pratica, è la tecnica utilizzata per studiare la materia sparando elettroni su un campione e osservando il pattern di interferenza risultante. Comunemente chiamiamo questo fenomeno dualità onda-particella. Afferma che una certa particella di materia si comporta come un'onda. Pertanto, un elettrone può essere considerato come un'onda simile al suono o alle onde dell'acqua. La tecnica di diffrazione elettronica è simile alle tecniche di diffrazione di raggi X e di diffrazione di neutroni.
Più frequentemente, la diffrazione elettronica è utile nella fisica e nella chimica dello stato solido per la comprensione della struttura cristallina dei solidi. Di solito, possiamo eseguire questo tipo di esperimento in un microscopio elettronico a trasmissione (TEM) o un microscopio elettronico a scansione (SEM). Questi strumenti utilizzano elettroni accelerati da un potenziale elettrostatico per ottenere l'energia desiderata e per determinare la lunghezza d'onda prima dell'interazione con il campione del desiderio.
Figura 01: Un tipico modello di diffrazione elettronica
Sebbene questa tecnica sia principalmente utile nello studio di cristalli periodicamente perfetti come la cristallografia elettronica, è utile anche nello studio dell'ordine a corto raggio di solidi amorfi, nell'ordinamento a corto raggio di imperfezioni comprese le vacanze, il geometria delle molecole gassose, ecc.
Cos'è la diffrazione di neutroni?
La diffrazione dei neutroni è il fenomeno dello scattering elastico dei neutroni. È l'applicazione dello scattering di neutroni per determinare la struttura atomica e/o magnetica di un materiale. Dobbiamo posizionare il campione da esaminare in un fascio di neutroni termici o freddi. Quindi possiamo ottenere un modello di diffrazione in grado di fornire informazioni sulla struttura del materiale.
Figura 02: Diffrazione di neutroni utile nelle stimolazioni molecolari
Il metodo di diffrazione dei neutroni è simile alla diffrazione dei raggi X. Tuttavia, a causa delle diverse proprietà di scattering, neutroni e raggi X tendono a fornire informazioni complementari; ad esempio, i raggi X sono adatti per l'analisi superficiale, i raggi X forti della radiazione di sincrotrone sono adatti per profondità ridotte o campioni sottili, ecc.
Tipicamente, la tecnica di diffrazione di neutroni richiede una sorgente di neutroni prodotta in un reattore nucleare o in una sorgente di spallazione. Se utilizziamo un reattore di ricerca, abbiamo bisogno di altri componenti come il monocromatore di cristallo, filtri per selezionare la lunghezza d'onda del neutrone richiesta, ecc.
Differenza tra diffrazione di elettroni e neutroni
Gli elettroni e la diffrazione dei neutroni sono importanti tecniche analitiche. Il differenza fondamentale tra diffrazione di elettroni e neutroni è quello gli elettroni sono dispersi dagli elettroni atomici, mentre i neutroni sono dispersi dai nuclei atomici. Inoltre, la diffrazione elettronica è la natura ondulatoria degli elettroni. La diffrazione dei neutroni è il fenomeno dello scattering elastico dei neutroni. Tipicamente, la diffrazione elettronica descrive la natura ondulatoria, mentre la diffrazione neutronica descrive la struttura atomica e/o magnetica di un materiale.
Di seguito è riportato un riepilogo della differenza tra diffrazione di elettroni e neutroni in forma tabellare per un confronto affiancato.
Riepilogo – Diffrazione di elettroni e neutroni
La diffrazione elettronica è la natura ondulatoria degli elettroni. La diffrazione dei neutroni è il fenomeno dello scattering elastico dei neutroni. Il differenza fondamentale tra diffrazione di elettroni e neutroni è quello gli elettroni sono dispersi dagli elettroni atomici, mentre i neutroni sono dispersi dai nuclei atomici. Tipicamente, la diffrazione elettronica descrive la natura ondulatoria, mentre la diffrazione neutronica descrive la struttura atomica e/o magnetica di un materiale.
