X射线晶体学-复习PPT.pptVIP

螺旋和滑移 螺旋：沿某一个轴转动，然后沿着这个轴平移。 滑移：反映后再平移。 例子：平行于b的21轴 原子成对出现，坐标为（x，y，z）和（-x，y+1/2，-z）。 (x,y,z) (-x,y,-z) (-x,y+1/2,-z) b 晶列、晶面、晶面指数 晶列：布拉菲格点可以看成分布在平行等距的直线系上，这些直线系称为晶列； 晶向：晶列直线的方向称为晶向； 晶向指数：在空间点阵中选择某一顶点作原点，并规定了单位a, b, c 后，点阵单位就已确定。原点到一点阵点的矢量为：r = ua+vb+wc，[uvw]称为该晶列的晶向指数。 任意一个阵点都可以用一个矢量r = ua+vb+wc来表示。 晶面：布拉菲格点可以看成分布在平行等距的平面系上，这些平面称为晶面。 晶面指数 (hkl)：用点阵单位的长度作计数的单位，由该平面和3个坐标轴相交的截距的倒数的比值来规定。这里的截距是指该平面与坐标轴的交点和原点的距离。 1/r:1/s:1/t = h:k:l x z y a b c (553) （553）晶面 (100) (110) （100），（110）在点阵中的取向 倒易点阵 在晶体点阵的基础上按一定对应关系定义的另一个点阵。 晶体点阵（正点阵）由3个矢量：a，b，c来定义。这3个矢量在三维空间平移就衍生出所有的格点来。 倒格矢 倒格子基矢 倒格子与正格子互为倒易点阵； 在晶胞坐标系中，倒格矢Khkl* = ha* + kb* + l c*垂直于正格子中的晶面族(hkl)； 晶面族(khl)中相邻两个平面间的晶面间距dhkl。 对立方晶系， 对正交晶系， 晶面族(khl)中相邻两个平面间的晶面间距dhkl 用途：利用晶面间距公式，根据晶胞参数，可以计算出晶面间距；再利用Bragg公式，根据实验所测的衍射峰位置得出实际晶体的衍射面间距，两项对比，可标出衍射面指数。 衍射的傅立叶变换表示 衍射从本质上讲，就是对样品进行傅立叶变换。也就是说，我们探测到的衍射花样，就是样品中的“内容”进行傅立叶变换得到的C(g)的大小。这个“内容”对于X射线而言，是电子密度；对于中子，是原子核密度；对于电子，是原子核与内层电子的联合密度。这些内容都能够告诉我们样品中的原子在哪个位置。这就是衍射能够探测原子结构的物理基础。 衍射/散射：All about Fourier Transformation 一个电子对X光的弹性散射（Thomson散射）：偏转了一个角度q，一个电子： 一团电子的散射 r(r1) r(r2) E0 E0 r(r1)E0fe(q)exp(2pif1) r(r2)E0fe(q)exp(2pif2) 相位 总的散射振幅 散射振幅等于电子密度的Fourier变换 乘于一个角度相关的因子。 V：样品体积 Go on：样品由一系列原子组成 r(r1) r(r2) E0 E0 r(r1)E0fe(q)exp(2pif1) r(r2)E0fe(q)exp(2pif2) R1，V1 R2，V2 * X射线晶体学 复习 （一）晶体和空间点阵 （1）什么是晶体？ 晶体是由原子或分子在空间按一定规律 、周期重复地排列所构成的固体物质。晶体内部原子或分子按周期性规律排列的结构，是晶体结构最基本的特征。晶体具有下列共同特性： 对称性： 晶体的理想外形和内部结构都具有特定的对称性。 均匀性： 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 各向异性：晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 固定熔点：晶体在熔化时，各部分需要同样的温度。 规则外形：理想环境中生长的晶体自发形成凸多面体外形。 使X射线产生衍射。 晶体相关的基本概念： 单晶：构成固体的原子作周期性有规则排列的固体。 多晶：由细微小单晶无规排列的固体。 非晶：至少在微米尺度内作周期性排列称为长程有序。原子作长程无序排列的固体称为非晶态。 单晶体的几个概念： 晶棱：晶体的外部晶面的交线。 晶带：如果晶面间的晶棱相互平行，构成这些晶棱的晶面称为一个晶带。晶棱的方向称为带轴。 晶面（夹）角守恒定律：同一种晶体，不论其外形如何，两个确定晶面的夹角的大小恒定不变。 1912年Lave等首次用X射线衍射测定晶体结构，标志现代晶体学的创立。晶体内部原子、分子结构的基本单元，在三维空间作周期性重复排列，我们可用一种数学抽象——点阵来研究它。若晶体内部结构的基本单元可抽象为一个或几个点，则整个晶体可用一个三维点阵来表示。 点阵是一组无限的点，点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。在平移的对称操作下,（连结点阵中任意两点的矢量,按此矢量平移）,所有点都能复原,满足以上条件的一组点称为点阵。 （2）点阵和结构基元 NaCl Cu 二维周期排列的结构及其点阵（绿色点代表点阵点，红