Computer simulation of tem diffraction patterns of complex crystal structures

Karmaşık kristal yapıların geçirmeli elektron mikroskobunda bilgisayar yardımı ile çözümlenmesi

Abstract

Since long period stacking order martensites cha¬racteristic of non-ferrous shape memory alloys (SMA) have complex crystal structures, their diffraction patterns are indexed by comparison with simulations of a computer program developed, and crystal structures are determined for various SMA alloys. The program provides a choice of crystal structure from a menu including B2 based B2, 2H, 3R, 9R and $DO_3$ based DO3, 2H, 6R, $18R_1$, and $18R_2$ cystal structures. For a given crystal structure and zone, the program calculates the related-diffraction pattern using convolution method. In convolution method, atomic positions in the parent phase shearplane, number of layers and shear directions for each crystal structure are used as inputs and the structure factor calculated for one layer was extended over the unit cell. In kinematical intensity calculations, double diffraction is considered as well. Electron diffraction patterns are indexed relative to the outputs of this simulation program and Kikuchi maps of 2H and $M18R_1$ structures are prepared.

Özet

Bakır esaslı şekil bellekli martensit alaşımlarında görülen karmaşık kristal yapıda katmanlı martensitlere ait kırınım örgeleri, geliştirilen bir bilgisayar programı kullanılarak karşılaştırma yöntemi ile çözümlenmiş ve çeşitli alaşımlarda kristal yapılar belirlenmiştir. Hazırlanan programda, mevcut B2 kökenli B2, 2H, 3R, 9R veya $DO_3$ kökenli DO3, 2H, 6R, $18R_1$, $18R_2$ kristal yapılardan olası bir tanesi seçilip, istenen elektron demet yönü (zone) girildiğinde, o yapı ve elektron demet yönüne ait kırınım örgesi "convolution" yöntemi ile hesaplanarak ekranda çizilmektedir. Convolution yönteminde, her ana kristal yapının kayma düzlemlerindeki atom pozisyonları, katman sayısı ve kayma yönü girdi olarak kullanılmakta ve tek bir katman için hesaplanan yapı faktörü tüm kafese yaygınlaştırılmaktadır. Şiddet hesaplamalarında kinematik yaklaşım çift kırınım noktalarının etkisi kullanılmıştır. Geçirimli elektron mikroskobunda elde edilen kırınım örgeleri, simulasyon programının çıktıları ile karşılaştırılarak indekslenmiş ve kristal yapılar belirlenmiş, 2H ve $M18R_1$ yapılarına ait Kikuchi haritaları hazırlanmıştır.