【文章內容簡介】 寸最小方向上的擴展 .當只考慮到衍射強度主極大值的衰減周期 (1/t~1/t)時 ,倒易陣點的擴展范圍即 2/t大致相當于強度峰值包括線的半高寬 Δs, 與晶體的厚度成反比 .這就是通常晶向發(fā)生衍射所能允許的最大偏離范圍 (︱ s︱ 1/t) 運動學理論關于衍射強度隨晶體位向變化的結果 ,在實驗上也得到證明 ,那就是彈性形變的薄膜晶體所產生的彎曲消光條紋如下圖 , 蘇 玉 長 如果 o處 θ= θ B, s=0在其兩側晶面向相反方向發(fā)生轉動 ,s的符號相反 ,且離開 o點的距離愈大 ,則 ︱ s︱ 愈大 ,所以在衍襯圖象中對應于 s=0的 I g max亮線 (暗場 )或暗線 (明場 )兩側 ,還有亮 ,暗相間的條紋出現(xiàn) ,(因為峰值強度迅速減弱 ,條紋數(shù)目不會很多 ),同一亮線或暗線所對應的樣品位置 ,晶面具有相同的位向 (s相同 ),所以這種襯度特征也叫做等傾條紋 .如果傾動樣品面 ,樣品上相應于 s=0的位置將發(fā)生變化 ,消光條紋的位置將跟著改變 , 蘇 玉 長 在熒光屏上大幅度掃動 .等厚消光條紋則不隨晶體樣品傾轉面掃動 ,這是區(qū)分等厚條紋與等傾條紋的簡單方法 (參看照片 ). 3. 消光距離 從 (43),(44)中得到消光距離為 ζ g = πV ccosθ/λF g (46) 由于電子衍射 θ很小 , cosθ≈1,所以 ζ g = πV c/λF g 根據(jù)式 (44) I D= π2sin2(πst)/ ζg (πs)2 強度公式可知 ,暗場向的衍射強度是晶體厚度 t和偏離參量 s的正弦周期函數(shù) . 蘇 玉 長 當一束平行電子波進入晶體試樣時 ,開始透射波強度 (I oI g)極大 ,衍射波 I g為 0,所以開始時透射波強度等于 I o(入射波強度 ).隨著入射晶體深度的增加 ,透射波減弱 ,衍射波逐漸增大 ,達到一定深度時 I g= I g max,隨著深入厚度的增加 ,強度最大和最小發(fā)生周期性交錯變化 ,或周期性振蕩 ,顯然當衍射波強度為 0時 ,可以認為時消光的 ,因此 ,兩衍射波強度為 0之間的距離稱為消光距離 .如上圖 .不同加速電壓 (λ),不同晶體 (V c),不同晶面 (F g) , ζ g也不同 . 蘇 玉 長 二 . 衍射強度的振幅 — 位相圖解法 處理相干散射波的合成波振幅除了使用前述的計算方法外 ,還可以應用矢量圖方法，這種方法稱為振幅 位相圖解法 . 由 (43)可改寫成 : φg=∑iπ/ξ g?e2 πiszdz. 在深度為 Z處的散射波相對于樣品上表面原子層散射波的位相角 α=2 πsz(前述 ),該深度處厚度元 dz的散射波振幅 d φg. φg= ∑d φgei π = ∑d φge2 π isz 蘇 玉 長 蘇 玉 長 ? 比較上二式 ,考慮到 π和 ξ g都是常數(shù) ,所以 , d φg=iπd z/ ξ g∝ d z 如果取所有的 dz都是相等的厚度元 ,則暫不考慮比例常數(shù) (iπ/ ξ g)而把 c作為一個厚度元 dz的散射振幅 ,而逐個厚度元的散射元之間相對位相角差為 dα=2π s dz,于是 ,在 t=N dz處的合成振 A(NC),用 A α圓來表示的話 ,就是右圖中的 ︱ OP︱ ,考慮到 dz很小 , A α圓就是一個半徑 R=1/2 πs的圓周 .此時 ,晶體內深度為 t處的合成振幅 : A(t)=sin(πts)/ πs 相當于從 o點 (晶體上表面 )順圓周方向長度為 t的弧度所張的弦 ︱ OP︱ .顯然 ,該圓周的長度等于 1/s,就是衍射振幅或強度振蕩的深度周期 t g 蘇 玉 長 而圓的直徑 oθ所對的弧長為 1/2s=t g/2,此時衍射振幅為最大 .隨著電子波在晶體內的傳布 ,即隨著 t的增大 ,合成振幅 op的端點 p在圓周上不斷運動，每轉一周相當于一個深度周期 t g。同時衍射波的合成振幅 φg（ ∝ A）從零變?yōu)樽畲笥肿優(yōu)榱悖瑥姸?I g(∝ ︱ φg ︱ 2 ∝ A2)發(fā)生周期性振蕩 . 蘇 玉 長 第五節(jié) 不完整晶體衍襯象運動學解釋 一 .不完整晶體及其對衍射強度的影響 上一節(jié)討論了完整晶體的衍襯象，認為晶體時理想的，無缺陷的。但在實際中，由于熔煉，加工和熱處理等原因，晶體或多或少存在著不完整性，并且較復雜，這種不完整性包括三個方向： ，例如晶界、孿晶界、沉淀物與基體界向等等。 ，主要有關缺陷（空穴與間隙原子），線缺陷（位錯）、面缺陷（層錯）及 蘇 玉 長 體缺陷（偏析，二相粒子，空洞等）。 3. 相轉變引起的晶體不完整性：①成分不變組織不變（ spinodals）；②組織改變成分不變（馬氏體相變）；③相界面（共格、半共格、非共格），具有以上不完整性的晶體，稱為不完整晶體。 由于各種缺陷的存在，改變了完整晶體中原子的正常排列情況，使的晶體中某一區(qū)域的原子偏離了原來正常位置而產生了畸變，這種畸變使缺陷處晶面與電子束的相對位相發(fā)生了改 蘇 玉 長 變，它與完整晶體比較，其滿足布拉格條 件就不一樣，因而造成了有缺陷區(qū)域與無缺陷的完整區(qū)域的衍射強度的差異，從而產生了襯度。根據(jù)這種襯度效應。人們可以判斷晶體內存在什么缺陷和相變。 我們首先一般性的討論當晶體存在缺陷時衍射強度的影響，然后再對不同缺陷的具體影響進行分析。 與理想晶體比較，不論是何種晶體缺陷的存在，都會引起缺陷附近某個區(qū)域內點陣發(fā)生畸變，如 蘇 玉 長 蘇 玉 長 果我們仍然采用柱體近似的方法，則相應的晶體柱也將發(fā)生某種畸變，如圖所示。 此時，柱體內深度 Z處的厚度元 dz 因受缺陷的影響發(fā)生位移 R,其坐標矢量由理想位置的 R n變?yōu)?R n’： R n’= R n+ R 所以，非完整晶體的衍射波合波的振幅為： A=F∑n e2πi ΔkR n e2πi ΔkR n=e2πi (g+s) (R n+ R) = e2πi (g R n+ s R n+ g R+ s R ) g