Faktor Debye-Waller

Faktor Debye–Waller (), dinamakan sesuai penemunya Peter Debye and Ivar Waller, digunakan dalam fisika materi terkondensasi untuk menjelaskan atenuasi hamburan sinar-x atau hamburan neutron koheren yang disebabkan oleh gerak termal. Faktor ini juga disebut faktor B atau faktor temperatur. Sering kali, "faktor Debye-Waller" digunakan sebagai istilah generik yang berhubungan dengan faktor Lamb-Mössbauer hamburan neutron acak (tak koheren) dan spektroskopi Mössbauer

DWF bergantung pada vektor hamburan q. Untuk q yang diketahui, DWF(q) menghasilkan fraksi hamburan elastis; 1 - DWF(q) yang sesuai memberikan fraksi hamburan tak elastis. (Tegasnya, interpretasi probabilitas ini tidak benar secara umum.) Dalam studi difraksi, hanya hamburan elastis yang bermanfaat; dalam kristal, ia memeberikan peningkatan untuk membedakan puncak-puncak Bragg. Hamburan tak elastis sesungguhnya tidak diinginkan karena mereka menyebabkan difusi latar belakang — kecuali untuk analisis energi partikel yang dihamburkan, yang mana mereka membawa informasi yang berharga (misalnya dalan hamburan neutron tak elastis atau spektroskopi kehilangan energi elektron).

Persamaan dasar DWF adalah pemindahan pusat hamburan,

di mana u adalah the pemindahan pusat hamburan,
dan <...> menandakan baik rata-rata termal maupun waktu.

Asumsikan sedang mempelajari keharmonisan pusat hamburan dalam bahan, distribusi Boltzmann membawa implikasi bahwa  terdistribusi normal dengan rata-rata nol. Kemudian, dengan menggunakan, misalnya, persamaan fungsi karakteristik, bentuk persamaan DWF adalah

Perlu dicatat bahwa meskipun alasan di atas adalah klasik, alasan yang sama berpegang pada mekanika kuantum.

Dengan mengasumsikan juga isotropi potensial harmonis, persamaannya menjadi

dengan q, u adalah besaran (atau nilai mutlak) vektor q, u dan  adalah pemindahan rata-rata kuadrat. Dalam kristalografi, nilai  sering kali telah tersedia di mana . Perlu dicatat bahwa jika gelombang yang jatuh memiliki panjang gelombang , dan ia dihamburkan secara elastis oleh suatu sudut , maka

Dalam konteks struktur protein, digunakan istilah faktor-B. Faktor-B didefinisikan sebagai

Ini diukur dalam satuan Å2.
Faktor-B dapat digunakan sebagai indikasi gerakan vibrasional nisbi bagian-bagian yang berbeda pada struktur.Atom dengan faktor-B kecil merupakan bagian dari struktur yang tertata dengan baik. Atom dengan faktor-B yang besar umumnya berasal bagian dari struktur yang sangat fleksibel. Masing-masing (format file PDB) rekaman ATOM dari struktur kristal yang dikumpulkan dengan Bank Data Protein yang mengandung faktor-B untuk atom tersebut.

 Referensi 

Kategori:Kristalografi
Kategori:Hamburan
Kategori:Fisika benda terkondensasi