最新X射线晶体学简介(PPT课件).教学讲义ppt.ppt

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1、X射线晶体学简介(PPT课件).一、衍射分析方法的发展及基本理论二、衍射仪基本结构及发展三、粉晶衍射原理、衍射图的特征及应用四、单晶样品制备五、单晶衍射分析及应用六、晶体结构测定及晶体学参数主要内容一、衍射分析方法的发展及基本理论1、 衍射分析的历史及发展2、 衍射分析的基本概念及基本理论晶体结构与空间格子衍射的概念、劳埃方程、结构因子、3、倒易点阵及衍射仪设计原理The14possibleBRAVAISLATTICES{notethatspheresinthispicturerepresentlatticepoints,notatoms!}（1）晶体结

2、构与空间格子-C7crystalClassesCrystalsystemUnitcellshapeEssentialsymmetrySpacelatticesCubia=b=ca=b=g=90FourthreefoldaxesPIFTetragonala=b≠ca=b=g=90OnefourfoldaxisPIOrthorhombica≠b≠ca=b=g=90ThreetwofoldaxesormirrorplanePIFA(BorC)HexagonaA=b≠ca=g=90b=120OnethreefoldaxisPTrigonalA=b≠ca=g=90

3、b=120OnethreefoldaxisPa=b=ca=b=g≠90OnethreefoldaxisRMonoclinica≠b≠ca=b=90g≠90OnetwofoldaxisormirrorplanePCTriclinica≠b≠ca≠b≠g≠90noneP金红石的晶体结构金红石的晶体学参数2、 衍射分析的基本概念及基本理论布拉格方程（衍射方向的条件）nλ=2dsinθ衍射方向与晶胞参数的关系：θda,b，c，a,bg面网间距：指平行面网中，相邻面网之间的距离，决定于晶胞参数和面网符号。例：斜方晶系：结构因子Fhkl--衍射强度的条件--与晶胞中

4、原子的种类及分布的关系衍射强度：实验数据，积分强度结构因子：Fhkl＝∑fjeiαj＝∑fjei2(hxj+kyj+lzj)结构振幅：［Fhkl］结构振幅与衍射强度的关系：Ihkl∝［Fhkl］2系统消光-结构因子Fhkl--空间群的关系A晶胞中有一原子坐标为xj、yj、zj，必有坐标为1/2+xj、1/2+yj、1/2+zj的相同原子存在,它们对结构因子的贡献为Fhkl＝fjei2п(hxj+kyj+lzj)+fjei2п(hxj+kyj+lzj+1/2(h+k+l))=fjei2п(hxj+kyj+lzj)(1+eiп((h+k+l))根据欧拉公式：

5、eiп((h+k+l)＝cosп(h+k+l)＋isinп(h+k+l)由于h+k+l为整数，所以：isin(h+k+l)＝0因此1+eiп((h+k+l)＝1+cosп(h+k+l)Fhkl＝fjei2п(hxj+kyj+lzj)+fjei2п(hxj+kyj+lzj+1/2(h+k+l))=fjei2п(hxj+kyj+lzj)(1+eiп((h+k+l))＝（1＋cosп(h+k+l)）fjei2(hxj+kyj+lzj)对于晶胞中所有的原子而言Fhkl=（1＋cosп(h+k+l)）∑fjei2(hxj+kyj+lzj)由前面的系数项，可以看出，

6、当h+k+l＝2n+1时，该系数为0，Fhkl＝0，那么结构振幅也为0，得不到相应的衍射强度。h+k+l＝2n+1这就是体心格子的消光条件，也称h+k+l＝2n为体心格子的衍射条件。格子类型的作用--体心格子消光条件的推导系统消光-结构因子Fhkl-空间群的关系B设晶体在b方向由一平移量为1/2的螺旋轴21处于X＝0、Z＝0处，晶胞中由它联系的每对原子的坐标为：xj、yj、zj；－xj、1/2+yj、－zj，它们对结构因子的贡献为：Fhkl＝fjei2п(hxj+kyj+lzj)+fjei2п(hxj+kyj+－lzj+k/2)=fjei2пkyj(ei

7、2п(hxj+lzj)+eiп((hxj+lyj+k/2))当h,l都为零时：F0k0＝fjei2пkyj(1＋eiпk/2))对于晶胞内所有原子：Fhkl=（1＋eiпk/2）∑fjei2пkyj=（1＋cosпk）∑fjei2пkyjk=2n+1时，系数为0，这就是21轴平行b轴的消光条件，即在b方向存在21螺旋轴时，oko的衍射中，k为奇数的衍射点都不存在。螺旋轴的作用--螺旋轴消光条件的推导3、倒易点阵（ReciprocalSpace）及衍射仪设计原理-倒易点阵概念及性质倒易点阵的定义：a*=b×c/Vb*=c×a/Vc*=a×b/V倒易向量Hh

8、kl的方向是正点阵（hkl）面网的法线方向；倒易向量Hhkl的长度是正点阵面网间