当前位置:文档之家› 电子衍射与准晶

电子衍射与准晶

(不过, 其余4种延伸没有画出). 5个方向的延伸线的交角 为72度. 所以,样品的电子散射显示五重对称性.
用边长相等而夹角不等的两种菱面体堆砌
出三维的Penrose图。
(h2k2l2),则可按晶带定理求晶带轴指数[uvw] :
由同晶带[uvw]
的晶面构成的倒易面
就可以用(uvw)*
表示,且因为过原点
O*,则称为0层倒易 截面(uvw)*。
体心立方晶体[001]和[011]晶带的标
准零层倒易截面图 .
[011]
[001]
倒易平面与电子衍射谱
电子衍射谱能 直观地显示倒易 点阵的一个二维
双晶带引起的斑点花样
分属两个晶带的 两套衍射斑点。 两套斑点同时出 现的原因: 两个晶带轴夹角 很小;且都不严 格地平行入射电 子束方向。
标定方法同简单花样。 交线上各点同属两个晶带。
孪晶的衍射斑点花样
孪晶(双晶) :两个以上的同种单体,彼此间
按一定的对称关系相互取向而组成的晶体。
构成双晶的两单体的格子构造是互 不平行连续的。 双晶要素: 双晶要素(twin element)是使双晶中的单体 之间,通过变换其中一个的方位而与另一个 能够重合或平行而凭借的几何要素。
单晶体电子衍射花样标定
单晶衍射花样:
规则排列的衍 射斑点。它是过 倒易点阵原点的 一个二维倒易面 的放大像。
反射球很大, θ很小,在 0*附 近反射球近似为 平面。 反射球面与倒 易点阵相交为倒 易面。
衍射花样与零 层倒易面对应。
衍射花样标定:
确定衍射谱中斑点的指数及其晶带
轴方向[UVW],并确定样品的点阵类型。
只有满足Bragg方程的方向 上才有衍射发生。
Bragg方程的图解:

反射球
Bragg方程
反射球的构成:
晶体处于球心; 半径为1/λ。 判断OG方向是否有衍射发生的条件: G点是否落在反射球面上。
Bragg方程的矢量表示:
O1
大小为1/d;
为(hkl)晶 面的倒易矢 量; G为倒易点。
方向与(hkl)晶面的 法线方向相同。
衍射花样: 同时出现基体和
孪晶部分的两套
电子衍射花样。
标定方法:
是以基体斑点花样指数标定为基础的方法。
即按照特征基本平行四边形法则对基体衍射斑点
指标化,确定基体斑点的hkl 。
据此求孪晶的同指数衍射斑点在基体衍射斑点 花样中的位置。
பைடு நூலகம்
二次衍射
产生原因:电子通 过晶体时,产生的 衍射较强,它们常 常可以作为新的入 射线,在晶体中再
计算两个面的夹角,与测量的角度比较,若接
近,则可确定点的指标。 ④确定晶带轴。
立方晶系晶面间夹角公式:
实例:低碳马氏体电子衍射花样标定
A D
λ 2.51 10
2 0
A
B C
2 1 1 2 1 1
301
多晶体电子衍射花样标定
多晶衍射花样: 一系列不同半径 的同心圆环。
标准衍射图法:
电子衍射分析
单晶体、多晶体和非晶体的电子衍射花样。
电子的波动性
500电子伏以下 电子的波长:
高能电子的波长:要加入相对论修正。
电子波长数据表
X射线的波长(Cu靶):154×10-3nm
电子衍射的特点: (1)衍射角度小。 (2)衍射强度大。 原子对电子的散射能力远 大于对X射线的散射能力。
电子晶体衍射理论
1974年,牛津大学的Roger Penrose找到一种办法,
绘制了具有五重对称轴的二维非周期拼图,称为
Penrose图。
Penrose图 五重对称轴从下图五角星位置穿过并垂直于地面
色块曲曲弯弯地大致沿垂直于箭头的方向延伸,
“延伸线”大致等距离是准周期性的表现.
“延伸线”方向也有5个, 即下图5个红箭头的垂直方向
倒易矢量:
倒易点阵中每个倒易点都对应 正点阵中的一族点阵面。
晶带定律
晶体中,与某一晶向 [uvw]平行的所有晶面(hkl)
属于同一晶带,称为 [uvw]
晶带.该晶向[uvw]称为此晶 带的晶带轴 。
晶带定律的标量表达式
(h2 k2 l2) (h3 k3 l3)
若已知某晶带中任意两晶面(h1k1l1)和
截面。
P
电子的波长短,所 以θ很小,
P
电子衍射几何分析基本公式
通过电子衍 射确定晶体结 构的工作中, 往往需要拍摄 同一晶体不同 晶带的多张衍 射斑点或系列 倾转衍射方能 准确地确定其 晶体结构。
选区电子衍射
选区电子衍射是指在物镜像平面上 插入选区光栏套取感兴趣的区域进行衍
射分析的方法。
由于选区衍射所选的区域很小,因 此,能在晶粒十分细小的多晶体样品中 选取单个晶粒进行分析。 电镜能够做到选区衍射和选区成象 的一致性。
次产生衍射。
衍射花样的特点: 重合:强度反常; 不重合:多出斑点或出 现“禁止斑点”
准晶体
1984年在电子显微镜研究中,发现了一种新的物态。
以色列科学家 shechtman 急冷Al-Mn合 金的电子衍射 图
1、具有五重对称; 2、衍射斑点呈非周
期排布。
发表“具有长程取向 序而无平移对称序的
金属相”的论文
任一晶面的倒易矢量 大小是该晶面面间距

的倒数。
其方向是该晶面的法线方向。
倒易矢量和倒易点代表一族平 行且等间距的点阵面。
倒易点阵
晶体内部倒易点的集合构成倒易点阵。
:是倒易点阵的单位矢量。
a
的方向是正点阵中 b , c 构成平面
的法线方向,长度为该面间距的
倒数。
倒易点阵的点阵点指标 hkl
(1)指数直接标定法 (2)比值法
(3)标准衍射图法
特征基本平行四边形的标定法则:
单晶衍射谱可 看作由一特征平 行四边形,按一 定周期扩展而成。
特征平行四边形的表征: R1,R2及其夹角
晶带轴指数[uvw]:
指数直接标定法 ①找到相关物质的PDF卡片;
②选择两个相邻而且最靠近中心透射斑点的衍
射点。测量R值,计算出对应的d值。量出两衍 射点与中心斑点连线的夹角。 ③将 d 值与 PDF 卡片相对应,找出最接近的面;
(1) 双晶面(twinningplane):为一假想的 平面,可使构成双晶的两个单体中的一个通
过它的反映变换后与另一个单体重合或平行
尖晶石双晶中的双晶面
(2)双晶轴(twinningaxis):为一假想直
线,双晶中一单体围绕它旋转一定角度后 (一般都为
180°),可与另一单体重合或平行。
石膏双晶中的双晶轴
相关主题