电子衍射与准晶精要.ppt

标准衍射图法： 双晶带引起的斑点花样 分属两个晶带的两套衍射斑点。 两套斑点同时出现的原因： 两个晶带轴夹角很小；且都不严格地平行入射电子束方向。 标定方法同简单花样。 交线上各点同属两个晶带。 孪晶（双晶） ：两个以上的同种单体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的晶体。 ???? 孪晶的衍射斑点花样 双晶要素： 双晶要素(twin element)是使双晶中的单体之间，通过变换其中一个的方位而与另一个能够重合或平行而凭借的几何要素。 ? 构成双晶的两单体的格子构造是互不平行连续的。 尖晶石双晶中的双晶面 (1) 双晶面(twinningplane)：为一假想的平面，可使构成双晶的两个单体中的一个通过它的反映变换后与另一个单体重合或平行 （2）双晶轴(twinningaxis)：为一假想直线，双晶中一单体围绕它旋转一定角度后(一般都为180°)，可与另一单体重合或平行。 石膏双晶中的双晶轴 衍射花样： 同时出现基体和孪晶部分的两套电子衍射花样。 * 电子衍射分析 单晶体、多晶体和非晶体的电子衍射花样。 500电子伏以下电子的波长： 电子的波动性 高能电子的波长：要加入相对论修正。 电子波长数据表 X射线的波长（Cu靶）：154×10－3nm 电子衍射的特点： （1）衍射角度小。 （2）衍射强度大。 原子对电子的散射能力远大于对X射线的散射能力。 只有满足Bragg方程的方向上才有衍射发生。 电子晶体衍射理论 反射球 Bragg方程的图解： 若 Bragg方程 反射球的构成： 晶体处于球心； 半径为1/λ。 判断OG方向是否有衍射发生的条件： G点是否落在反射球面上。 Bragg方程的矢量表示： O1 大小为1/d； 方向与(hkl)晶面的法线方向相同。 为（hkl)晶面的倒易矢量； G为倒易点。 任一晶面的倒易矢量 的大小是该晶面面间距 的倒数。 其方向是该晶面的法线方向。 倒易矢量和倒易点代表一族平行且等间距的点阵面。 倒易点阵 晶体内部倒易点的集合构成倒易点阵。 ：是倒易点阵的单位矢量。 的方向是正点阵中 构成平面的法线方向，长度为该面间距的倒数。 倒易点阵的点阵点指标 hkl 倒易矢量： 倒易点阵中每个倒易点都对应正点阵中的一族点阵面。 晶带定律 晶体中，与某一晶向[uvw]平行的所有晶面（hkl）属于同一晶带，称为[uvw]晶带.该晶向[uvw]称为此晶带的晶带轴 。 晶带定律的标量表达式 (h2 k2 l2) (h3 k3 l3) 若已知某晶带中任意两晶面（h1k1l1）和（h2k2l2），则可按晶带定理求晶带轴指数[uvw] : 由同晶带[uvw]的晶面构成的倒易面就可以用（uvw）*表示，且因为过原点O*，则称为0层倒易截面（uvw）*。 体心立方晶体[001]和[011]晶带的标准零层倒易截面图 . [001] [011] 倒易平面与电子衍射谱 电子衍射谱能直观地显示倒易点阵的一个二维截面。 P 电子的波长短，所以θ很小， P 电子衍射几何分析基本公式 通过电子衍射确定晶体结构的工作中，往往需要拍摄同一晶体不同晶带的多张衍射斑点或系列倾转衍射方能准确地确定其晶体结构。 选区电子衍射 选区电子衍射是指在物镜像平面上插入选区光栏套取感兴趣的区域进行衍射分析的方法。 由于选区衍射所选的区域很小，因此，能在晶粒十分细小的多晶体样品中选取单个晶粒进行分析。 电镜能够做到选区衍射和选区成象的一致性。 单晶体电子衍射花样标定 单晶衍射花样： 规则排列的衍射斑点。它是过倒易点阵原点的一个二维倒易面的放大像。 ???反射球很大，θ很小，在0*附近反射球近似为平面。 ???反射球面与倒易点阵相交为倒易面。 ???衍射花样与零层倒易面对应。 衍射花样标定： 确定衍射谱中斑点的指数及其晶带轴方向[UVW]，并确定样品的点阵类型。 （1）指数直接标定法 （2）比值法 （3）标准衍射图法 特征基本平行四边形的标定法则： ???单晶衍射谱可看作由一特征平行四边形，按一定周期扩展而成。 特征平行四边形的表征： R1,R2及其夹角 晶带轴指数[uvw]： 指数直接标定法 ①找到相关物质的PDF卡片； ②选择两个相邻而且最靠近中心透射斑点的衍射点。测量R值，计算出对应的d值。量出两衍射点与中心斑点连线的夹角。 ③将d值与PDF卡片相对应，找出最接近的面；计算两个面的夹角，与测量的角度比较，若接近，则可确定点的指标。 ④确定晶带轴。 立方晶系晶面间夹角公式：