现代结构分析方法2009-复习大纲.ppt

现代结构分析方法(09－10年度第一学期) 复习大纲 Email: dongchuang@ 教材 参考电子显微学（包括扫描及透射）、X光晶体学、X光衍射等方面的书籍 最佳参考书（推荐本科教材） 电子显微分析 章晓中 清华大学出版社 一、微观结构分析基本原理 电子与物质相互作用分析方法的种类及功能 第二章 晶体结构及晶体学 晶体结构＝单胞（基本结构单元）＋平移。 点对称性描述了单胞内的原子排列和单胞本身的对称规律；其空间组合为32种点群。 点阵反映了基本结构单元的平移情况，每个阵点均代表相同的结构内容（即基本结构单元），平移规律即为平移对称性，按照体积最小和对称性最高的原则划分，共有7种晶系和14种Bravais点阵。 点对称性和平移对称性构成非点对称性， 其空间组合构成230种空间群。 第二章 晶体结构及晶体学 一、??? 晶体结构概论 结构尺度 晶粒 －单胞（原子排列）－原子核 －电子 毫米～微米 纳米 ～埃 埃～ 一、??? 晶体结构概论 （1）?? 基本概念： 晶体学所描述的对象：原子排列方式（简化；理想；几何）=》周期。 晶体结构＝结构单元（单胞）＋单胞周期平移 (2)点对称（宏观对称）操作 (3)平面点群 1，2，3，4，6，m在平面的组合方式 对称操作的个数＝阶 (4)晶体学点群 点群例： (5)晶体平移对称性 晶体点阵与单胞： 晶体点阵：周期分布的几何点，即阵点，它代表等同的原子（团）。 维数=独立矢量个数。 单胞=结构单元=平移方式， 分简单（含有1个阵点）和复合单胞（1个阵点），后者分底心、体心和面心。 14种Bravais点阵 例C mm2 Pm3m 四 、倒易空间 （二）、倒易点阵与正点阵的关系 （二）、倒易点阵与正点阵的关系 （二）、倒易点阵与正点阵的关系 Edwald sphere与衍射仪原理 (1/l)/ghkl＝L/Rhkl’ R’d = lL 倒易点阵、正点阵与衍射 Plot the bcc [345] diffraction pattern 1) The zone axis [345] is perpendicular to all the plane indices (hkl) so that hu+kv+lw=h*3+k*4+l*5=0. 2) Distinctions of a bcc lattice: 110, 200, 211, 220, 530 etc.) 3) R1+R2=R3, and R1×R2=[UVW], R1 and R2 being the two short vectors R1: 1-21; R2: -503; R3= R1+R2= -4-24 4) Fix R1-21 (arbitrary length) and draw R-503, cosR1-21^R-503 = (h1*h2+k1*k2+l1*l2)/ (?N1?N2)=98.05; R12/R22=N1/N2=6/34 5) All the other spots are determined by n1*R1+n2*R2=Rn 7.3 Indexing of single crystal spot patterns from an unknown phase Procedure Survey the literature to collect information of possible phases. Three possible routes to reach its full indexing Calculate d spacings and compare with standard powder XRD data; Measure R2/R1, R2^R1, and compare with tables in archives; Try a cubic phase; Use double tilting to determine directly the 3D reciprocal lattice. In general three independent patterns are necessary to determine a reciprocal structure. indexing using PDF files a) Choose three spots such as R3=h3k3l3, R1=h1k1l1, R2=h2k2l2. b) di=Ll/Ri, d1=Ll/R1= d2= 0.208nm?{111}, R3=Ll/R3=3/16.6=0.180nm?{200}.