Enantiomorph distributionskort til metaller og metallegeringer

Venstre- eller højrehåndethed er en symmetriegenskab, som mange makroskopiske objekter også udviser, og som er af enorm betydning, især for bioaktiviteten af ​​organiske molekyler. Chiralitet er også relevant for fysiske eller kemiske egenskaber såsom optisk aktivitet eller enantioselektivitet af krystallinske faste stoffer eller deres overflader. I tilfælde af chirale metalliske faser, ukonventionel superledning og usædvanlige magnetiske ordnede tilstande er forbundet med chiraliteten af ​​den underliggende krystalstruktur. På trods af denne forbindelse mellem kiralitet og et materiales egenskaber, Detektion er ofte vanskelig, fordi venstre- og højrehåndede strukturelle varianter kan annullere hinanden eller i det mindste svække chiralitetseffekten.

Det er ikke altid muligt at fremstille chirale materialer, der kun indeholder en af ​​de to strukturelle varianter. Oftere, begge strukturelle varianter er til stede i et polykrystallinsk materiale. Til systematiske undersøgelser, det er derfor vigtigt at kunne bestemme håndheden med god rumlig opløsning.

I en ny undersøgelse, det er vist, at EBSD (Electron Backscatter Diffraction) metoden kan bruges til at bestemme fordelingen af ​​enantiomorfe strukturelle varianter ikke kun i polykrystallinske materialer af multikomponentfaser, men også for den chirale elementære struktur β-Mn. Forskellen mellem multikomponent krystalstrukturer og elementarstrukturen er derfor af særlig betydning, siden røntgendiffraktionsmetoden, som normalt bruges til at bestemme håndethed, giver ingen information om håndfastheden for en chiral elementarstruktur såsom β-Mn.

EBSD er en etableret metode til at bestemme den lokale krystalorientering i et polykrystallinsk materiale ved hjælp af Kikuchi-linjer. EBSD-undersøgelsen udføres med et scanningselektronmikroskop. Det er derfor en forholdsvis enkel metode til at bestemme de lokale krystallografiske egenskaber af et polykrystallinsk materiale. Kikuchi -linierne dannes ved diffraktion af elektronerne på en stærkt vippet, flad overflade. Imidlertid, konventionelle metoder til evaluering af EBSD -mønster tillader ikke nogen konklusion om håndteringen af ​​en fase. Kun hensynet til dynamisk elektronmultiple spredning i simuleringsberegningerne giver forskelle i Kikuchi-linjerne for de to enantiomorfer. En tildeling af handedness er lavet ud fra den bedste overensstemmelse mellem det eksperimentelle EBSD mønster med et af de to simulerede mønstre.

Disse undersøgelser blev udført på faserne β-Mn og den strukturelt nært beslægtede multikomponentforbindelse Pt2Cu3B. Fordelingen af ​​enantiomorfer blev bestemt ud fra EBSD-mønsteret for begge faser, mens røntgendiffraktionen på Xenon-FIB (Focused ion beam) skåret krystaller kun tillod en tildeling for den ternære fase. Den EBSD-baserede bestemmelse af fordelingen af ​​enantiomorferne i et polykrystallinsk materiale forenkler fremstillingen af ​​materialer med defineret håndhed betydeligt.