Time-resolved X-ray diffraction studies of phonons and phase transitions

Abstract: Popular Abstract in Swedish Denna avhandling sammanfattar arbete där tidsupplöst röntgendiffraktion har använts för att undersöka kristallina material och studera dynamiken hos fononer och fasövergångar. Röntgendiffraktion är standardverktyget för stukturbestämning på en atomär skala. Det har använts länge och har framgångsrikt hjälp vetenskapsmän att bestämma strukturen hos en stor mängd material. Användningen av ultrasnabb tidsupplöst röntgendiffration är ett starkt växande område som fortfarande utvecklas. Akustiska impulser, eller koherenta akustiska fononer, har studerats med hjälp av optiska tekniker i åtminstonde två årtionden. Optiska pulser kan dock endast underöka en halvledares yta. Röntgen penetrerar djupare in i proven och kan följa fononer då de färdas in i proven. Realtidsstudier av fasövergångar har också utförts med hjälp av optiska metoder. Dessa mätningar är indirekta då de mäter ändringar i susceptibiliteten hos provet istället för atomernas positioner. Återigen kan tidsupplöst röntgendiffraktion ge en ny insyn i området genom att den gör en direkt mätning av de strukturella ändringarna. Den här avhandlingen fokuserar huvudsaklingen på experimentellt arbete där tidsupplöst röntgendiffraktion använts för att studera fononer eller prover som genomgår en fasövergång. En kort teoretisk bakgrund finns med, liksom en beskrivning av D611, ett synkrotronljusstrålrör för tidsupplöst röntgendiffraktion som utvecklats under arbetet med den här avhandlingen.