晶體學(xué)基礎(chǔ)word版-資料下載頁(yè)
2025-01-07 16:31本頁(yè)面
【正文】 究晶體的晶格常數(shù)，而特別適用于確定晶體的對(duì)稱性。 2．旋轉(zhuǎn)單晶法 旋轉(zhuǎn)單晶法的特點(diǎn)是 X 射線波長(zhǎng)不變， 使晶體轉(zhuǎn)動(dòng)，從而倒格子也轉(zhuǎn)動(dòng)。由于 λ 不變，所以只有一個(gè)反射球，且固定不動(dòng)。但樣品單晶在轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣其倒格子將相對(duì)的反射球轉(zhuǎn)動(dòng)，于是就有倒格點(diǎn)不斷轉(zhuǎn)到反射球上，從而發(fā)生布喇格反射。由于倒格子的周期性，這些倒格點(diǎn)可被認(rèn)為分布在一系列垂直于轉(zhuǎn)軸的平面上。同一平面上的倒格點(diǎn)當(dāng)它們轉(zhuǎn)動(dòng)到反射球上時(shí)產(chǎn)生的反射光的方向與轉(zhuǎn)軸的夾角固定不變，這樣不同面上的倒格點(diǎn)的反射線就構(gòu)成以轉(zhuǎn)軸為軸的，夾角各不相同的圓錐面。若照相膠卷成以轉(zhuǎn)軸為軸的圓筒，這樣衍射斑點(diǎn)都在膠片上形成幾條平行的橫線，如圖 176 所示。通常通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)單晶法來(lái)決定基矢和原胞。 3．粉末法 粉末法又稱德拜法，它不僅能測(cè)定單晶體，而且也 能有效地測(cè)定多晶體，其實(shí)驗(yàn)原理如圖 177 所示。由于樣品多是多晶體塊或單晶粉末，所以樣品中包含著數(shù)目極多的細(xì)小單晶，晶粒存在各種可能取向。當(dāng)入射 X 射線與樣品相遇時(shí)，對(duì)于每一組晶面族，總有許多小單晶處在適合反射條件的位置上，從而衍射線形成一系列以入射方向?yàn)檩S的圓錐面。這些是圓錐面與圓筒狀底片相交，形成一系列弧線段，如圖 177 所示。粉末法采用便于得到的多晶樣品，而其衍射圖樣又能提供很多資料，因而成為常用的一種衍射方法。 1． 7． 3 電子衍射和中子衍射 電子的德布洛意波長(zhǎng)為 /hp?? ， p這它的動(dòng)量，與能量的關(guān)系是 2 2E P m? ，因而 ?? …………………………………………………………………………（ 177） 其中 λ 單位為 nm， E 的單位為 eV。由式（ 177）可知，當(dāng)波長(zhǎng)與晶格常數(shù)可比較時(shí)，如波長(zhǎng) ?? ，相應(yīng)的能量 E=50nm，因此，適合于晶體結(jié)構(gòu)研究 的是能量在 20250eV 范圍內(nèi)的低能電子束。和 X 射線 不同的是由于電子帶電，與固體中的原子有相互作用，穿透深度很淺，約為，和個(gè)原子層距的量級(jí)。困此，低能電子束衍射（ TEED）主要用于晶體表面結(jié)構(gòu)的研究。 20 世紀(jì) 60 年代，由于實(shí)驗(yàn)中高真空技術(shù)的發(fā)展使檢測(cè)時(shí)樣品表面比較穩(wěn)定，又加之衍射花樣的低強(qiáng)度靠加速衍射電子得到加強(qiáng)，導(dǎo)致 LEED 技術(shù)有很大的發(fā)展。 用高能電子束（ 50100keV）縮短電子的德布羅意波長(zhǎng)，可提高電子顯微鏡的分辨率。加速電壓在幾十 keV 以上，計(jì)算波長(zhǎng)時(shí)需考慮相對(duì)論修正，式（ 177）成為 1 20 202 (1 )2hEmEmc? ????????… ………………………………………………（ 178） 其中 m0 為電子靜止質(zhì)量； c 為光速。 100keV 的高能電子的波長(zhǎng)為 。在此基礎(chǔ)上構(gòu)造了高分辨電子顯微鏡，其分辨率可達(dá) ，采用很薄的樣品，例如厚為 5nm，若是由原子單層相疊而成，則垂直原子平面作透射觀察，可直接得到層內(nèi)原子排列的圖像，并可從已知的放大倍數(shù)推斷相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 將高能電子束入射到樣品表面，研究其反射信號(hào)的方法稱為反射高能電子衍射（ RHEED）。高能電子的平均自由程比低能情形時(shí)有長(zhǎng)得多，但由于掠射，在垂直表面方向?qū)悠?的穿透深度與 LEED 的相近。 RHEED 對(duì)表成形貌的變化非常敏感，常用于研究表面成核、生長(zhǎng)等。 中子的德布洛意波長(zhǎng)與其能量的關(guān)系為??，其中： λ 的單位為 nm，E 的單位為 eV?？梢?jiàn)， λ = eV? ，與室溫下的 kBT（約為 ）同數(shù)量級(jí)，通常稱為熱中子。 中子的獨(dú)特之處，在于它有磁矩，和固體中原子的磁矩有強(qiáng)的相互作用。在了解磁性材料的磁結(jié)構(gòu)，即原子磁矩的的相互取向、排列及磁相 ??等方面，中 子衍射是很重要的工具。 熱中子的能量特別選合于對(duì)固體中晶格振動(dòng)的研究。 1． 7． 4 掃描隧道顯微鏡 掃描隧道顯微鏡（ STM）出現(xiàn)于 1982 年，其振作依賴于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)。按照量子力學(xué)對(duì)方勢(shì)壘的討論，若勢(shì)壘高度為 U，厚度為 d，則兩電極間附加偏置電壓 V 時(shí)，隧穿電流密度為（待整理 20220202）
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1