chap10_电子衍射.ppt

电镜中的电子衍射,其衍射几何与X射线完全相同,都遵循布拉格方程所规定的衍射条件和几何关系. 衍射方向可以由厄瓦尔德球(反射球)作图求出.因此,许多问题可用与X射线衍射相类似的方法处理.;电子衍射与X射线衍射相比的优点; 不足之处;衍射花样的分类： 1）斑点花样：平行入射束与单晶作用产生斑点状花样；主要用于确定第二象、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件； 2）菊池线花样：平行入射束经单晶非弹性散射失去很少能量，随之又遭到弹性散射而产生线状花样；主要用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体的精确取向、布拉格位置偏移矢量、电子波长的测定等； 3）会聚束花样：会聚束与单晶作用产生盘、线状花样；可以用来确定晶体试样的厚度、强度分布、取向、点群、空间群以及晶体缺陷等。;;7.1 衍射几何 晶体结构与空间点阵 空间点阵＋结构基元＝晶体结构 晶面：（hkl）用面间距和晶面法向来表示 晶向: [uvw] 晶带：平行晶体空间同一晶向的所有晶面 的总称 ，[uvw] ;Bragg定律 2d sinθ = λ, 选择反射，是产生衍射的必要条件，但不充分。  100kV, l=0.037? sinθ = l/2dHKL= 10-2,  θ≈10-21o Kg-K0=g |g|=1/d，用g代表一个面。;布拉格反射;N;倒易点阵与衍射点阵 (hkl)晶面可用一个矢量来表示，使晶体几何关系简单化。 一个晶带的所有面的矢量（点）位于同一平面，具有上述特性的点、矢量、面分别称为倒易点，倒易矢量、倒易面。因为它们与晶体空间相应的量有倒易关系。;正空间; 将所有{hkl}晶面相对应的倒易点都画出来,就构成了倒易点阵,过O*点的面称为0层倒易面,上、下和面依次称为±1，±2层倒易面。 正点阵基矢与倒易点阵基矢之间的关系： a·a*= b·b*= c·c*=1 a·b*= a·c*= b·a*= b·c*= c·a*= c·b*= 0 g=ha*+kb*+lb*晶体点阵和倒易点阵实际是互为倒易的 r=ua+vb+wc r·g=hu+kv+lw=N ;倒易点阵与正点阵的关系;晶带定律; 与 的关系示意图;;衍射花样与倒易面;衍射花样形成示意图;Ewald图解法: A:以入射束与反射面的交点为原点,作半径为1/?的球,与衍射束交于O*. B:在反射球上过O*点画晶体的倒易点阵; C:只要倒易点落在反射球上,即可能产生衍射.;电子衍射花样形成示意图; Lλ称为相机常数 衍射花样相当于倒易点阵被反射球所截的二维倒易面的放大投影. 从几何观点看，倒易点阵是晶体点阵的另一种表达式，但从衍射观点看，有些倒易点阵也是衍射点阵。;Bragg定律是必要条件,不充分, 如面心立方(100),(110), 体心立方(100),(210)等。 ;相邻两原子的散射波; 当晶体的某（hkl）晶面满足衍射几何条件：2dsinθ＝λ或k?- k＝g，还必须满足结构振幅Fhkl（也常用 Fg表示）不能等于零，也就是说一个晶胞内所有原子的散射波在衍射方向上的合成振幅不能等于零，否则也不能产生衍射。(hkl)晶面的结构振幅（结构因子）的表达式为 式中：fj是j原子的散射振幅, xj,yj,zj是j原子的坐标,n是晶胞中的原子数。; 常用点阵的消光规律 简单 无 面心点阵（Al,Cu） h,k,l 奇偶混合 体心点阵（a-Fe, W,V） h+k+l=奇数 hcp(Mg,Zr) h+2K=3n 和是奇数; 当赋予倒易点以衍射属性时，倒易点的大小与形状与晶体的大小和形状有关，并且当倒易点偏离反射球为s时，仍会有衍射发生，只是比s=0时弱。 把晶体视为若干个单胞组成，且单胞间的散射也会发生干涉作用。 设晶体在x,y,z方向的边长分别为t1,t2,t3, s=0, 强度最大；s=±1/t,强度为0.;计算晶体尺寸效应单胞示意图;沿