點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定與晶體結(jié)構(gòu)分析(已修改)
2025-05-26 03:19 本頁(yè)面
【正文】 點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定 與 晶體結(jié)構(gòu)分析 姜傳海 上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 一、 晶體結(jié)構(gòu)識(shí)別 二、點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定中的誤差來(lái)源 三、消除系統(tǒng)誤差方法 四、晶結(jié)構(gòu)模型分析 引 言 通過(guò)定性物相分析 ， 可以查找實(shí)測(cè)衍射譜線的PDF卡片 ， 但二者往往不能完全吻合 ， 說(shuō)明該卡片并不能完全代表衍射譜線的結(jié)構(gòu)信息 ， 甚至有時(shí)根本找不到合適卡片與譜線對(duì)應(yīng) 。 在此情況下 ， 可以根據(jù) X射線的衍射理論 ， 利用實(shí)測(cè)衍射譜線的位置及強(qiáng)度 ， 來(lái)分析和計(jì)算試樣晶體結(jié)構(gòu)參數(shù) 。 利用 X射線衍射方法研究物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu) ， 主要包括： 晶體結(jié)構(gòu)類型 、 點(diǎn)陣參數(shù) 、 晶胞中原子數(shù)及其位置等 。 一、 晶體結(jié)構(gòu)識(shí)別 識(shí)別衍射譜線所對(duì)應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu) ， 也包括衍射譜線指標(biāo)化的問(wèn)題 。 確定出各晶系不同晶面 sin2θ 之間關(guān)系 。 如果衍射譜線滿足某晶系的特殊關(guān)系 ， 則說(shuō)明就屬于某特定晶系 。 立方晶系 在立方晶系中 ， a=b=c及 α=β=γ=90o， 可以證明 立方晶系中各 (hkl)衍射面 sin2θhkl 除滿足上式外，它們的 sin2θhkl 必然有公因子值。 ? ?? ? ? ? ? ?222 222222 4s i n lkhAlkhahk l ?????? ?? 六方晶系和三方晶系 在分析晶體學(xué)問(wèn)題時(shí) ， 常將三方晶系歸并到六方晶系中 ， 即作為六方晶系的一個(gè)亞晶系 ， 同時(shí)將三方晶胞基矢量轉(zhuǎn)換為六方晶胞基矢量 。 在六方晶系中 ， a=b≠c、 α=β=90o 及 γ=120o，可以證明 六方晶系和三方晶系中各 (hkl)衍射面 sin2θhkl除滿足上式外 ， (hk0)面 sin2θhk0必然存在共因子值 。 ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? 222 22222222 4 3s i nlBkhkhAlckhkhahk l???????? ??? 四方晶系 在四方晶系中 ， a=b≠c及 α=β=γ=90o， 可以證明 四方晶系中各 (hkl)衍射面 sin2θhkl除滿足上式外 ， (hk0)面 sin2θhk0必有共因子值 ， 但各晶面 sin2θhk0之比值與六方晶系不同 。 ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? 22222222222 4 4s i nlCkhAlckhah k l?????? ??? 斜方晶系 在斜方晶系中 ， a≠b≠c及 α=β=γ=90o， 可以證明 斜方晶系中各 (hkl)衍射面 sin2θhkl除滿足上式外 ， (h00)面 sin2θh00必有共因子值 。 另外 ， (hk0)面 sin2θhk0比值之間還與 (A+B)存在某種關(guān)系 。 ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?2 2 2 2222 222 222 444s i nlCkBhAlckbhah k l?????? ???? 單斜晶系 在單斜晶系中 ， a≠b≠c及 α=γ=90o≠β， 可以證明 單斜晶系中各 (hkl)衍射面 sin2θhkl除滿足上式外，不同 ((h0l))晶面 sin2θhkl差值之比必然滿足2D:4D:6D:8D:10D=1:2:3:4:5等。 ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?? ?? ?D h lhlDlCkBhAhlaclckbhah k llhkh k l2s i ns i n s i n2c os s i n44s i n4s i n22 2 2 2 2222222 222 2222?????????????????????以及 三斜晶系 在三斜晶系中 a≠b≠c及 α≠β≠γ≠90o， 由于這類晶體的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ， 在各 (hkl)衍射面 sin2θhkl值之間很難尋找到某種關(guān)系 。 根據(jù)這一特點(diǎn) ， 如果能夠證實(shí)某物質(zhì)衍射譜線與上述六種晶系都不符合 ， 而且又找不到各晶面 sin2θhkl值之間的確切關(guān)系 ， 則可以判斷這種物質(zhì)就是三斜晶系的結(jié)構(gòu) 。 晶體 X射線衍射方向遵循布拉格方程 ， 但是否會(huì)在該方向發(fā)生衍射還取決于散射強(qiáng)度的消光條件 ， 而消光條件又與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān) 。 只有那些既遵循布拉格方程又不發(fā)生消光的方向才發(fā)生衍射 ， 此時(shí)即在衍射譜線的相應(yīng)位置出現(xiàn)衍射線條
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