enkeltkristaldifffraksjon

Enkeltkristaldifffraksjon är ett begrepp som används inom materialvetenskapen för att beskriva ett fenomen där diffusive transport av atomer eller defekter inom en enskild kristall genererar eller förstärker inre spänningar, vilket kan leda till sprickbildning eller brott. Begreppet betonar kopplingen mellan diffusion och mekanisk kraschning i en monokristall där gränser till skillnad från polykrystallina material inte domineras av grain boundaries.

Orsaken till fenomenet är oftast en kombination av diffusionsdrivna koncentrations- eller temperaturfält, anisotrop diffusionsbeteende och kristallens elasticitetsrespons. Diffusionsfronten kan skapa lokal saknad eller överskott av specifika atomer, vilket leder till dilatation eller kompression längs vissa crystallografiska riktningar. När de bildade spänningsfälten överstiger materialets sprödhet eller brottgräns uppstår nucleation av sprickor som tenderar att följa specifika klyvningsplan eller anizotropier i kristallen.

Förekomst och forskning: Enkeltkristaldifffraksjon har observerats i olika material, inklusive metaller, keramiska system och halvledare, särskilt under förhållanden med starka diffusionsgradienter eller snabba temperaturförändringar. Fenomenet studeras med in-situ mikroskopi, röntgendiffraktion och numeriska modeller som finita element- eller fasfältmodeller för att förstå diffusionens roll i sprickinitiering och sprickutveckling.

Se även: diffusionsinducerad sprickbildning, sprickmekanik, diffusion i kristaller, fasfältmetoder. Termen används i viss litteratur för att beskriva en särskild, diffusionskorsad brottmekanism i enskilda kristaller och är inte alltid standardiserad över discipliner.