Title :

X-ray thermal diffuse scattering as a texture-robust temperature diagnostic for dynamically compressed solids

Author(s) :

Heighway, P. G. [Auteur]
Peake, D. J. [Auteur]
Stevens, T. [Auteur]
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Appel, K. [Auteur]
McMahon, M. I. [Auteur]

Journal title :

Journal of Applied Physics

Volume number :

138

Pages :

155903

Publisher :

AIP Publishing

Publication date :

2025-10-21

ISSN :

0508-3443

HAL domain(s) :

Chimie/Matériaux
Physique [physics]/Matière Condensée [cond-mat]/Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]
Physique [physics]/Physique [physics]/Géophysique [physics.geo-ph]
Physique [physics]/Astrophysique [astro-ph]
Planète et Univers [physics]/Astrophysique [astro-ph]
Planète et Univers [physics]/Sciences de la Terre

English abstract : [en]

We present a model of x-ray thermal diffuse scattering (TDS) from a cubic polycrystal with an arbitrary crystallographic texture, based on the classic approach of Warren [B. E. Warren, Acta Crystallogr. 6, 803 (1953)]. We ...
Show more >We present a model of x-ray thermal diffuse scattering (TDS) from a cubic polycrystal with an arbitrary crystallographic texture, based on the classic approach of Warren [B. E. Warren, Acta Crystallogr. 6, 803 (1953)]. We compare the predictions of our model with femtosecond x-ray diffraction patterns gathered from ambient and dynamically compressed rolled copper foils obtained at the High Energy Density instrument of the European X-Ray Free-Electron Laser facility and find that the texture-aware TDS model yields more accurate results than does the conventional powder model owed to Warren. Nevertheless, we further show: with sufficient angular detector coverage, the TDS signal is largely unchanged by sample orientation and in all cases strongly resembles the signal from a perfectly random powder; shot-to-shot fluctuations in the TDS signal resulting from grain-sampling statistics are at the percent level, in stark contrast to the fluctuations in the Bragg-peak intensities (which are over an order of magnitude greater); and TDS is largely unchanged even following texture evolution caused by compression-induced plastic deformation. We conclude that TDS is robust against texture variation, making it a flexible temperature diagnostic applicable just as well to off-the-shelf commercial foils as to ideal powders.Show less >

Language :

Anglais

Peer reviewed article :

Oui

Audience :

Internationale

Popular science :

Non

European Project :

High Temperature Dynamics of Metals and the Earth’s Solid Inner Core

Administrative institution(s) :

Université de Lille
CNRS
INRAE
ENSCL

Collections :

• Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207

Research team(s) :

Matériaux Terrestres et Planétaires

Submission date :

2025-10-22T11:38:42Z
2025-10-24T07:58:48Z
2025-10-24T08:07:59Z
2025-10-24T08:14:24Z