En raison de leurs propriétés physiques uniques, les matériaux nanostructurés sont désormais à la pointe de la science des matériaux. Plusieurs techniques différentes peuvent être utilisées pour caractériser leurs caractéristiques microscopiques, mais chacune d'entre elles a ses avantages et ses inconvénients. Dans une nouvelle recherche publiée dans The European Physical Journal Special Topics , Jenő Gubicza de l'Université ELTE Eötvös Loránd de Budapest, montre qu'une méthode indirecte, appelée analyse du profil des raies de diffraction des rayons X (XLPA) convient à l'analyse des matériaux nanostructurés, mais son application et son interprétation nécessitent une attention particulière pour obtenir des conclusions fiables.

Les matériaux nanostructurés sont constitués de grains nanométriques, chacun composé d'un réseau atomique ordonné. Les propriétés utiles proviennent de changements brusques dans les arrangements d'atomes dans ces réseaux, appelés "défauts". Pour affiner les propriétés matérielles d'une nanostructure, les chercheurs peuvent contrôler la densité de ces défauts par une sélection appropriée des conditions de traitement des nanomatériaux.

Pour comparer les densités de défauts introduites par ces deux approches, XLPA mesure comment les rayons X sont diffractés par les microstructures contenues dans les matériaux lors de leur passage. La préoccupation ici est de savoir si les informations sur la structure des défauts obtenues par XLPA sont fiables, puisque cette méthode étudie le matériau indirectement uniquement par la diffusion des rayons X. Alternativement, la microscopie électronique à transmission (TEM) peut fournir des images très détaillées de ces microstructures, mais ne peut être utilisée que pour étudier de minuscules volumes.

Dans son analyse, Gubicza compare les microstructures déterminées indirectement par XLPA, avec celles obtenues directement par TEM. D'une part, il a constaté que les densités de défauts déterminées par les deux méthodes concordent bien. D'autre part, alors que la taille des grains mesurée par les deux techniques a tendance à diverger dans les matériaux avec des tailles de grains plus grandes, elles concordent largement pour les tailles de grains inférieures à 20 nanomètres. Dans ces cas, XLPA a correctement montré que les méthodes de traitement descendantes et ascendantes des nanomatériaux peuvent produire des densités de défauts tout aussi élevées. Dans l'ensemble, l'aperçu de Gubicza fournit aux chercheurs des conseils utiles sur comment et quand XLPA doit être appliqué. + Explorer plus loin

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