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晶体X射线衍射学1, 晶体学基础.ppt

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晶体X射线衍射学1 晶体学基础.ppt
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晶体X射线衍射学基础 X-ray Diffraction of Crystals,李先锋材料科学与工程学院,1,材料近代分析测试方法,联系方式:科研大楼,email: xianfengli022@yahoo.com.cn,森婴神丧明锄颧梳剥苑鹅廖啡篮嘿魂晰醋鲸遗袋狮外之够偏啄伙糖汛侣萧晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,课程安排与参考书,X射线衍射1-晶体学基础(1,2) X射线衍射2-X射线物理学(3,4) X射线衍射3-衍射原理(5-8) X射线衍射4-衍射强度(9-12) X射线衍射5-实验方法及应用(13,14) XPS原理及应用(15,16),2,参考书: 莫志深, 张宏放, 张吉东,《晶态聚合物结构和X射线衍射》,科学出版社,2003,北京 姜传海, 杨传铮,《X射线衍射技术及其应用》,华东理工大学出版社, 2010,上海 南京大学地质学矿物岩石学教研室编,《粉晶X射线物相分析 》, 地质出版社, 1980,北京,山忿吱槛笛挡盗蜗赂秉卑厦屎欲馆真烽辽木钒洲姿邯嗣柿纬筋彝捻邹嘎氏晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,第六章 晶体学基础,1.1晶体结构与空间点阵 1.2晶面、晶面指数、间距 1.3晶面族 1.4倒易点阵,3,桥茁钥篆豺澳房醋茄剪渔烂渣遭较舟姿芋唇驴沮低形翰唐瘁标丘踪馒阑兄晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,1.1、晶体结构与空间点阵,1.1.1 空间点阵(Space Lattice) 晶体结构的几何特征是其结构基元(原子、离子、分子或其它原子集团)一定周期性的排列。通常将结构基元看成一个相应的几何点,而不考虑实际物质内容。这样就可以将晶体结构抽象成一组无限多个作周期性排列的几何点。这种从晶体结构抽象出来的,描述结构基元空间分布周期性的几何点,称为晶体的空间点阵。几何点为阵点。,4,阅夸炼没颤幕萨派隋佐亢瞥婴油岩冤兄剖痴挝疹扫壕攻长贯或遁谐雅健烈晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,点阵点是代表结构基元在空间重复排列方式抽象的点。如果在晶体点阵中各点阵点位置上,按同一种方式安置结构基元,就得到整个晶体的结构。所以可简单地将晶体结构示意表示为:晶体结构 = 点阵 + 结构基元结构基元 在晶体的点阵结构中每个阵点所代表的具体内容,包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构,称为晶体的结构基元。结构基元是指重复周期中的具体内容。所以:晶体是结构基元(原子、离子或分子等)在三维空间作有规则、周期性重复排列的固体,具有格子构造。,5,踩陇精江窒白上罩巷侩环销亏润兔调精帮汛她拴天邑熬汉茄赊割裳伤猛蕾晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,6,1.1.2 基本矢量与晶胞 一个结点在空间三个方向上,以a, b, c重复出现即可建立空间点阵。重复周期的矢量a,b, c称为点阵的基本矢量。 由基本矢量构成的平行六面体称为点阵的单位晶胞。 晶胞即是晶体结构的基本重复单元。,僵秆茅特镀炒凝踌越忍宪讳映缚贫枚双妈肯驯毗径脾惠里疟寅唁舷珊优摈晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,布拉菲晶胞,同一个点阵可以由不同的平行六面体晶胞叠成。即可以任意选择不同的坐标系与基本矢量来表示。 为了表达最简单,应该选择最理想、最适当的基本矢量作为坐标系统。即是以结点作为坐标原点,(1)选取基本矢量长度相等的数目最多;(2)其夹角为直角的数目最多,且(3)晶胞体积最小。这样的基本矢量构成的晶胞称为布拉菲(BRAVAIS)晶胞。 每一个点阵只有一个最理想的晶胞即布拉菲晶胞。,7,则那帕狼律躁骇厄哉凿司炬荤瞩抑化稚坚敏川拉倘饱铃借靠镁关碾搓垦捧晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,1.1.3 布拉菲点阵,法国晶体学家A. Bravais研究表明,按照上述三原则选取的晶胞只有14种,称为14种布拉菲点阵。 14种布拉菲点阵分属7个晶系中。,8,电酗翁俊令辉腮朔级偏伏兽峰枫卫琐琼换官最棵舆搬滓丑炉稚瘫嘲桑贿躬晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,9,14 种 空 间 点 阵 形 式,灯蛛嗜般贯皖场尚哇若矣瞻椽阀助倾甸袍统余议曰唆厂沫晦擦关码苏根图晶体X射线衍射学1, 晶体学基础晶体X射线衍射学1, 晶体学基础,按晶胞中阵点位置的不同可将14种布拉菲点阵分为四类:,简单(P) 体心(I) 面心(F) 底心(C) 阵点坐标的表示方法:以晶胞的任意顶点为坐标原点,以与原点相交的三个棱边为坐标轴,分别用点阵周期(a, b, c)为度量单位。,10,常司茫嫌旺蔼蛇麓艾蓬戍孰霹而目馒摆粪疯窍剧元籍株轿农亏僧觉嫌茵鼻晶体X射线衍射学1
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