CONTATO & EQUIPE
Para mais informações sobre a linha de luz, entre em contato.
A linha de luz XRD2 é uma estação experimental multi-propósito dedicada a experimentos de espalhamento e difração na faixa de raios X duros (5 a 15 keV). A estrutura cristalina e mesoscópica de amostras bem diferentes pode ser investigada nessa linha, indo desde mono-cristais a filmes finos e camadas moleculares em superfícies de líquidos. Alguns dos experimentos usuais são difração múltipla em mono-cristais; reflectometria de raios X, mapeamento do espaço recíproco e análise de tensão residual em filmes finos (epitaxiais, policristalinos ou texturados); espalhamento e difração em incidência rasante (GISAXS e GID) em nanopartículas suportadas ou interfaces gás/líquido; e identificação de fases e perfil de profundidade em ligas metalúrgicas.
A fonte da XRD2 é um dipolo de 1.67T. A estação experimental é baseada em um versátil difratômetro de 6+2 círculos que permite realizar essa grande gama de técnicas de difração/espalhamento em diferentes ambientes de amostra como: fornos (<1000°C), cryojet (>100K), câmaras de umidade (ou fluxo de gás), interfaces gás/líquido em uma cuba de Langmuir e mais recentemente um dispositivo de spin-coating para análise estrutural in-situ de filmes finos durante seu crescimento. A ótica é composta por um espelho de Rh para focalização vertical e um monocromador de Si(111) com focalização sagital na horizontal. O tamanho do foco é de 0,5 mm x 1,5 mm (FWHM) na posição da amostra.
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As técnicas e configurações experimentais a seguir estão disponíveis nesta linha de luz. Para saber mais sobre as limitações e requerimentos das técnicas, contate o coordenador da linha de luz antes de submeter sua proposta.
| Elemento | Tipo | Posição [m] | Descrição |
|---|---|---|---|
| SRC | Bending Magnet | 0.000 | Bending Magnet D10 exit A (4°), 1.67T, 0.87mm x 0.17mm |
| FE | Front-end | 4.750 | – |
| S1 | White Beam Slits | 5.995 | – |
| M0 | Cylindrical Vertical Focusing Mirror | 7.048 | Rh coated, θ = 20mrad |
| DCM | Double Crystal Monochromator | 8.749 | Water-cooled Si (111), Sagitally bent |
| S2 | Monochromatic Beam Slits | 14.690 | – |
| S3 | Sample Slits | 17.100 | – |
| ES | Experimental Station | 17.478 | – |
| Parâmetro | Valor | Condição |
|---|---|---|
| Energy range [keV] | 5 – 15 | – |
| Energy resolution [ΔE/E] | 8 x 10-4 | – |
| Beam size at sample [mm2, FWHM] | 0.5 x 1.5 | 8 keV, vertical and horizontal focus at sample |
| Beam divergence at sample [mrad2, FWHM] | 0.6 x 5 | 8 keV, vertical and horizontal focus at sample |
| Flux density at sample [ph/s/mm2/100mA] | 5.26 x 1010 | 8 keV at sample |
| Instrumento | Tipo | Modelo | Fabricante | Especificações |
|---|---|---|---|---|
| Diffractometer | 6+2 circles | Huber 92784 | Circles: 4 sample (open eulerian cradle); 2 detector; +2 crystal analyzer; +1 incident angle (±5°) | Huber |
| Furnaces | – | F300C | 300 to 570K Temp. Rate: up to 20K/min Temp. control: 0.1K | LNLS in-house development |
| Furnaces | – | F1000 | 300 to 1270K Temp. Rate: up to 20K/min Temp. control: 1K | LNLS in-house development |
| Cryogenic | – | Cryojet5 | 120 to 450K (shared instrument) | Oxford |
| Detector | Punctual | Cyberstarx1000 | φ=30mm, Ti-doped NaI (NaI(TI)), 106 | – |
| Detector | Linear | Mythen 1k | Total 1280 pixel with 50 µm each, 2kHz frame rate (shared instrument) | Dectris |
| Detector | Area | Pilatus 100k | 172×172 µm2 pixel area, 487×192 pixel matrix | Dectris |
| Detector | Area | Pilatus 300k | 172×172 µm2 pixel area, 487×619 pixel matrix (shared instrument) | Dectris |
| Langmuir trough | Liquid surface analysis | 602A | 62500 mm2, 350 ml, 500mm x 125mm x 3mm | Nima |
Todos os controles da linha de luz são feitos através do EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System), rodando em um PXI da National Instruments. A aquisição de dados é feita usando uma estação de trabalho Red Hat com o Py4Syn, desenvolvido no LNLS pelo grupo SOL. CSS (Control System Studio) é usado como uma interface gráfica para exibir e controlar os dispositivos da linha de luz.
Usuários devem declarar a utilização das instalações do LNLS em qualquer publicação, como artigos, apresentações em conferências, tese ou qualquer outro material publicado que utilize dados obtidos na realização de sua proposta.
Abaixo está disponível a lista de artigos científicos produzidos com dados obtidos nas instalações desta Linha de Luz e publicados em periódicos indexados pela base de dados Web of Science.
Arias, J. J. R. ;Mota, I. C. ;Albuquerque, L. S. ;Dahmouche, K.;Marques, M. de F. V.. A GIWAXS study of crystallization in annealed conjugated polymers presenting technological interest for organic solar cell applications, Journal of Materials Science-Materials in Electronics, v.33, p.1838–1850, 2022. DOI:10.1007/s10854-021-07383-3
Prakash, D. J. ;Chen, Y.;Debasu, M. L. ;Savage, D. E.;Tangpatjaroen, C. ;Deneke, C. F.;Malachias, A.;Alfieri, A. D. ;Elleuch, O. ;Lekhal, K. ;Szlufarska, I. ;Evans, P. G. ;Cavallo, F.. Reconfiguration of Amorphous Complex Oxides: A Route to a Broad Range of Assembly Phenomena, Hybrid Materials, and Novel Functionalities, Small, v.18, n.1, p.2105424, 2022. DOI:10.1002/smll.202105424
Neckel, I. T.;Silva, F. M. C. da ;Guedes, E. B.;Dias, C. T. dos S. ;Soares, M. M.;Costa, C. A. R.;Mori, T. J. A.;Björling, A. ;Zakharov, A.;Tolentino, H. C. N.. Unveiling Center-Type Topological Defects on Rosettes of Lead Zirconate Titanate Associated to Oxygen Vacancies, Annalen Der Physik, v.534, n.2, p.2100219, 2022. DOI:10.1002/andp.202100219
Salvador, A. J. ;Neckel, I. T.;Graff, I. L.;Mosca, D. H.. Chemical disorder in polycrystalline Ni2MnGa thin films, Journal of Alloys and Compounds, v. 898, p.162970, 2022. DOI:10.1016/j.jallcom.2021.162970
Costa, D. da S.;Kellermann, G.;Craievich, A. F.;Montoro, L. A.;Oliveira, C. K. B. Q. M.;Afonso, C. R. M.;Huck-Iriart, C.;Giovanetti, L. J.;Requejo, F. G.;Zanella, I. G. ;Mazzaro, I.;Szameitat, E. S. ;Cardoso, R. P.. Highly oriented NiSi2@Si thin-nanocomposite produced by solid state diffusion: Morphological and crystallographic characterization, Surfaces and Interfaces, v.29, p.101763, 2022. DOI:10.1016/j.surfin.2022.101763
Faria, M. V. G. ;Soares, E. A.;Antoniazzi, I. ;Paniago, R.M.;Miwa, R. H.;Lopes, J. M. J.;Malachias, A.;Oliveira Jr., M. H.. Experimental evidence of a mixed amorphous-crystalline graphene/SiC interface due to oxygen-intercalation, Surfaces and Interfaces, v.30, p. 101906, 2022. DOI:10.1016/j.surfin.2022.101906
Silva, R. M. L. ;Albano, L. G. S.;Vello, T. P.;Araújo, W. W. R. ;Camargo, D. H. S.;Palermo, L. D.;Corrêa, C. C.;Wöll, C. ;Bof Bufon, C. C.. Surface-Supported Metal-Organic Framework as Low-Dielectric-Constant Thin Films for Novel Hybrid Electronics, Advanced Electronic Materials, v.8, n.9, p.2200175, 2022. DOI:10.1002/aelm.202200175
Português:
Visão geral da cabana experimental da linha XRD2 com difratômetro de 6+2 círculos ao centro.
English:
Overview of the XRD2 experimental hutch with 6+2 circles difractometer at center.
Português:
Detectores Pilatus100K e Pilatus300K (partilhado).
English:
Pilatus100K and Pilatus300K (shared) detectors.
Português:
Detalhe do arranjo experimental da XRD2 com amostra no círculo de Euler e fendas anti-espalhamento Xenocs com janela de mica ao fundo.
English:
Detail of XRD2 experimental setup with sample on Eulerian cradle and Xenocs scatterless slits with mica window at background.
Português:
Cuba de Langmuir e espelho defletor usados no experimento de espalhamento em superfícies líquidas.
English:
Langmuir trough and downward deflecting mirror used for scattering experiments at liquid surface.
Português:
Fornos F900C e F300C com janela em Kapton.
English:
F900C and F300C furnaces with Kapton window.
Português:
Montagem para experimento de espalhamento de raios x em superfícies líquidas com dois detectores de área Pilatus para medida simultânea da região de baixo ângulo (GISAXS/GIXOS) e da região de alto ângulo (GID/GIWAXS).
English:
Setup for x-ray scattering experiments at liquid surfaces with two Pilatus area detectors for simultaneous measurement of the small angle (GISAXS/GIXOS) and wide angle (GID/GIWAXS) scattering.