第二章-X射线衍射原理.ppt

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1、第二章X射线衍射原理内容提要：第一节晶体结构和空间点阵第二节倒易点阵第三节X射线衍射方向第四节X射线衍射强度第二章X射线衍射原理劳厄斑LauespotsX射线X--ray晶体crystal劳厄斑Lauespots晶体的三维光栅Three-dimensional“diffractiongrating”2X射线的本质1914年获诺贝尔物理学奖第二章X射线衍射原理第一节、晶体结构与空间点阵1.晶体具有如下性质：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：晶体具有周期性结构，熔化时，各部分需要同样的温度。规则外形：理想环

2、境中生长的晶体应为凸多边形。对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。第二章X射线衍射原理刚玉邻苯二甲酸氢锗酸铋电气石第二章X射线衍射原理2.晶体结构与空间点阵-A（术语回顾）晶体(crystal)Itissolid.Thearrangementofatomsinthecrystalisperiodic.点阵（Lattice）Aninfinitearrayofpointsinspace,inwhicheachpointhasidenticalsurroundingstoallothers.晶体结构（CrystalStructure）Itcanbedescr

3、ibedbyassociatingeachlatticepointwithagroupofatomscalledtheMOTIF(BASIS)单位晶胞（UnitCell）Thesmallestcomponentofthecrystal,whichwhenstackedtogetherwithpuretranslationalrepetitionreproducesthewholecrystal晶胞参数UnitCellDimensionsa,bandcaretheunitcelledgelengths.a,bandgaretheangles(abetweenbandc,b

4、betweencanda,gbetweenaandbc.)第二章X射线衍射原理晶向和晶面指数第二章X射线衍射原理2.晶体结构与空间点阵-B等同点与结点结构基元：原子、分子或其集团晶体结构＝空间点阵＋结构基元第二章X射线衍射原理The14possibleBRAVAISLATTICES{notethatspheresinthispicturerepresentlatticepoints,notatoms!}2.晶体结构与空间点阵-C立方第二章X射线衍射原理7crystalClassesCrystalsystemUnitcellshapeEssentialsymmetrySp

5、acelattices立方Cubia=b=ca=b=g=90FourthreefoldaxesPIF正方Tetragonala=b≠ca=b=g=90OnefourfoldaxisPI斜方Orthorhombica≠b≠ca=b=g=90ThreetwofoldaxesormirrorplanePIFA(BorC)六方HexagonaA=b≠ca=g=90b=120OnethreefoldaxisPTrigonal菱方A=b≠ca=g=90b=120OnethreefoldaxisPa=b=ca=b=g≠90OnethreefoldaxisRMonoclinic单斜a≠

6、b≠ca=b=90g≠90OnetwofoldaxisormirrorplanePCTriclinic三斜a≠b≠ca≠b≠g≠90noneP第二章X射线衍射原理2.晶体结构与空间点阵-D点阵类型◆阵点的坐标表示●以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）为度量单位四种点阵类型简单体心面心底心◆简单点阵的阵点坐标为000第二章X射线衍射原理◆底心点阵，C除八个顶点上有阵点外，两个相对的面心上有阵点，面心上的阵点为两个相邻的平行六面体所共有。因此，每个阵胞占有两个阵点。阵点坐标为000，1/21/20第二章X射线衍射原理◆体心点阵，

7、I除8个顶点外，体心上还有一个阵点，因此，每个阵胞含有两个阵点，000，1/21/21/2第二章X射线衍射原理◆面心点阵。F除8个顶点外，每个面心上有一个阵点，每个阵胞上有4个阵点，其坐标分别为000，1/21/20，1/201/2，01/21/2第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射原理第二章X射线衍射