La principale différence entre la diffraction des électrons et des neutrons est que les électrons sont diffusés par les électrons atomiques, tandis que les neutrons sont diffusés par les noyaux atomiques.
La diffraction des électrons est la nature ondulatoire des électrons. La diffraction des neutrons est le phénomène de diffusion élastique des neutrons. En règle générale, la diffraction des électrons décrit la nature ondulatoire, tandis que la diffraction des neutrons décrit la structure atomique et/ou magnétique d'un matériau.
Qu'est-ce que la diffraction d'électrons ?
La diffraction des électrons est la nature ondulatoire des électrons. Pratiquement, c'est la technique qui est utilisée pour étudier la matière en envoyant des électrons sur un échantillon et en observant le modèle d'interférence résultant. On appelle communément ce phénomène la dualité onde-particule. Il stipule qu'une certaine particule de matière se comporte comme une onde. Par conséquent, un électron peut être considéré comme une onde similaire aux ondes sonores ou aquatiques. La technique de diffraction des électrons est similaire aux techniques de diffraction des rayons X et de diffraction des neutrons.
Le plus souvent, la diffraction des électrons est utile en physique et en chimie de l'état solide pour comprendre la structure cristalline des solides. Habituellement, nous pouvons réaliser ce type d'expérience dans un microscope électronique à transmission (TEM) ou un microscope électronique à balayage (SEM). Ces instruments utilisent des électrons qui sont accélérés par un potentiel électrostatique pour obtenir l'énergie souhaitée et pour déterminer la longueur d'onde avant l'interaction avec l'échantillon souhaité.
Figure 01: Un modèle de diffraction électronique typique
Bien que cette technique soit principalement utile dans l'étude de cristaux périodiquement parfaits tels que la cristallographie électronique, elle est également utile dans l'étude de l'ordre à courte portée des solides amorphes, l'ordre à courte portée des imperfections, y compris les lacunes, la géométrie des molécules gazeuses, etc.
Qu'est-ce que la diffraction des neutrons ?
La diffraction des neutrons est le phénomène de diffusion élastique des neutrons. C'est l'application de la diffusion des neutrons pour déterminer la structure atomique et/ou magnétique d'un matériau. Il faut placer l'échantillon à examiner dans un faisceau de neutrons thermiques ou froids. Ensuite, nous pouvons obtenir un diagramme de diffraction qui peut fournir des informations sur la structure du matériau.
Figure 02: Diffraction neutronique utile dans les stimulations moléculaires
La méthode de diffraction des neutrons est similaire à la diffraction des rayons X. Cependant, en raison de propriétés de diffusion différentes, les neutrons et les rayons X ont tendance à fournir des informations complémentaires; par exemple, les rayons X conviennent à l'analyse superficielle, les rayons X puissants du rayonnement synchrotron conviennent aux faibles profondeurs ou aux échantillons minces, etc.
Généralement, la technique de diffraction des neutrons nécessite une source de neutrons produite dans un réacteur nucléaire ou une source de spallation. Si nous utilisons un réacteur de recherche, nous avons besoin d'autres composants tels qu'un monochromateur à cristal, des filtres pour sélectionner la longueur d'onde des neutrons requise, etc.
Différence entre la diffraction des électrons et des neutrons
Les électrons et la diffraction des neutrons sont des techniques analytiques importantes. le différence clé entre la diffraction des électrons et des neutrons est que les électrons sont diffusés par des électrons atomiques, tandis que les neutrons sont diffusés par des noyaux atomiques. De plus, la diffraction des électrons est la nature ondulatoire des électrons. La diffraction des neutrons est le phénomène de diffusion élastique des neutrons. En règle générale, la diffraction des électrons décrit la nature ondulatoire, tandis que la diffraction des neutrons décrit la structure atomique et/ou magnétique d'un matériau.
Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre la diffraction des électrons et des neutrons sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Diffraction des électrons contre les neutrons
La diffraction des électrons est la nature ondulatoire des électrons. La diffraction des neutrons est le phénomène de diffusion élastique des neutrons. le différence clé entre la diffraction des électrons et des neutrons est que les électrons sont diffusés par des électrons atomiques, tandis que les neutrons sont diffusés par des noyaux atomiques. En règle générale, la diffraction des électrons décrit la nature ondulatoire, tandis que la diffraction des neutrons décrit la structure atomique et/ou magnétique d'un matériau.
