X射线衍射和倒易点阵

X射线衍射和倒易点阵概念抽象,是学习的难点,X射线衍射分析的理论基础是倒易点阵,倒易点阵构建的基础是X射线衍射,两者互为基础.然而,大部分教科书中X射线衍射和倒易点阵都是分开讲解,更是给学习理解带来了困难,本文系统介绍了X射线衍射原理,并基于X射线衍射引出倒易点阵,将X射线衍射和倒易点阵统一讲解,使学习理解更加容易.

材料科学中倒易点阵的理解与来源和解释

倒易点阵是材料分析及晶体表示的一个重要的概念。在学习过程中,此概念较为难以理解。本文从光学衍射的操作引出了此概念,并从晶体学晶面的表示方法对倒易点阵的概念进行了描述,指出了其与晶体点阵概念的联系与差别以及此概念的来源,对其引入必要性和用途进行了说明。本文有助于深入地理解此概念。

正点阵与倒易点阵中的对应关系

简要分析了正点阵与倒易点阵中的一些相似性,并阐明了“第一布里渊区是倒易空间中的维格纳—赛茨原胞”说法的不妥之处。

黄河矿的一种特殊双晶的发现及其倒易点阵特征

本文用转靶四圆单晶衍射仪首次发现黄河矿(BaCe(CO_3)_2F,R3m)的一种特殊类型的双晶,其双晶轴平行c轴,双晶面∥(0001)。发现在晶体中存在着的所有衍射点均符合-h+k+l=3n或h-k+l=3n的衍射条件。这种特殊类型的双晶因其光率体对称轴完全重合,无法凭借光学手段发现。

奏鸣曲式在倒易点阵教学设计中的借用

针对"材料分析技术"课程中"倒易点阵"的教学难点进行了课次的教学设计,以奏鸣曲"序曲—呈示—展开—再现—尾声"的结构程式,将倒易点阵的定义、性质、图解及应用的连成主线,呈现出音乐般的节奏,引导学员的进入主题。运用"变易"的思维方法,让学员从问题的提出、复杂问题向简单问题的"变换"体验变换的本质及应用角度,提高学员的"变易"的思维能力。

倒易点阵与晶面指数的关系

倒易点阵的概念和性质可以在没有任何假定的情况下很自然地从晶面指数的定义导出.这和流行教科书中分开定义的办法相比,简单而不易引起混乱.

从Bragg方程的Ewald图建立倒易点阵概念

倒易点阵是化学、物理、地质学、矿物学、材料学等专业相关课程中重要的教学内容,也是通识化本科教学过程中的难点之一。目前,大多数本科教材仅给出了其中的教学内容点,各部分间缺乏逻辑关系,这给教师课堂教学以及学生自学带来了困难。从Bragg方程的Ewald图解法入手,建立倒易点阵概念,给出了构建时的2个关键问题,倒易基矢如何定义和倒易矢量结点指数如何确定,并用数理推导证明如果大小为1/d（hkl）的倒易矢量g垂直于对应正空间中一组晶面间距为d（hkl）、密勒指数为（hkl）的平行晶面,则它在倒易点阵中的结点指数为hkl,该倒易矢量可记为ghkl。从Ewald图解法构建倒易点阵概念的思路,将使倒易点阵更形象化、具体化及逻辑化,为师生理解和深化倒易点阵概念提供了一条新途径。

由电子衍射重构倒易初基胞的新方法

应用晶体几何学判据，对具有一列相同衍射斑点的三张电子衍射谱，提出了一种重构倒易初基胞的新方法，该方法不同于通常使用的几何构图法，无需测量倒易面之间夹角，使电镜操作更为简便．根据这一方法，测定了β－Ｓｉ３Ｎ４ 晶体的布拉菲点阵及参数．

透射电镜中正空间—倒空间转换教学探讨

透射电镜衍射是现代测试分析技术中极其重要的一环,然而倒易空间的抽象与烦琐的数学基础使得多年的教学效率显得并不理想,究其原因是因为电镜的昂贵导致课堂的教学与实际问题分析脱节,学生对其原理以及图像的处理方法的理解只是云里雾里、一知半解。本文对如何运用倒易空间理论分析TEM图像进行了深入的探究,旨在培养学生应用所学知识解决实际的工程问题。

晶格中用不同的原胞表示的倒格子

对于同一个空间点阵，选取不同的固体物理学原胞，得到的倒易空间点阵是唯一的．从结晶学原胞基矢出发定义的倒易空间点阵，与从固体物理学原胞基矢出发定义的倒易空间点阵一般不一致．在二种方法中，倒格子与正格子间的关系一般相同．

点阵平面绘制方法

基于正点阵与倒易点阵间的倒易关系,采用类比法提出计算正点阵“结构振幅”的表达式,分析正点阵“消光规律”,统一了绘制正、倒点阵平面的方法。

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层 (CdTe +ZnS)钝化的两种光伏探测器 ,对器件的性能进行了测试 ,发现双层钝化的器件具有较好的性能 .通过理论计算 ,分析了器件的暗电流机制 ,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流 .通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响 ,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷 。

Hg_(1-x)Cd_xTe长波光伏探测器的低频噪声研究

在同一Hg1-xCdxTe晶片上(x=0.217)制备了单层ZnS钝化和双层(CdTe+ZnS)钝化的两种器件,对器件的低频噪声和暗电流进行了测试.发现单层钝化的器件在反偏较高时具有较高的低频噪声,在对器件的暗电流拟合计算中发现,单层钝化的器件具有较大的表面隧道电流,而这正是单层钝化器件具有较高低频噪声的原因.并通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术RSM(reciprocalspacemapping)研究了两种钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高的低频噪声和表面隧道电流的原因.

CaRIne软件在晶体学基础教学中的应用

在材料科学的教学中,晶体结构、极射投影图和倒易点阵等晶体学基础知识的学习要求学生有较强的空间想象能力。晶体结构建模软件Ca RIne可以用于辅助材料科学基础及相关课程中晶体学基础部分的教学。在课堂教学过程中,显示和模拟典型材料的晶体学图像,课后鼓励学生动手练习,从而使学生在掌握晶体学基础知识的同时,了解晶体结构建模软件的应用,提高对晶体学知识的学习兴趣。

晶体投影原理模型化研究

晶体投影是研究晶体外形和晶体结构的一种重要工具,特别是极射赤面投影与心射切面投影在材料科学、地质科学等研究领域得到广泛的运用。基于晶体投影的原理,把晶体的投影过程模型化,首先制作了不同类型晶体的倒易点阵模型,再将各倒易点阵模型上的倒易结点从原点投影到球上得到相应的模型参考球。然后通过变换点光源的位置以及参考球的取向可在投影屏上得到不同类型晶体的各种投影图像,并可投影模型作为实用工具用于教学与科研。

采用HREM表征和晶体学阐释MoS_2/TiO_2界面的微观结构

用水热法制备了纳米TiO_2载体材料,通过浸渍法制备成Mo/TiO_2催化剂。用含10%H_2S的H_2进行干法硫化,得到硫化态催化剂。应用高分辨电子显微镜(HREM)表征了催化剂的微观结构。结果表明,MoS_2片晶与锐钛矿型TiO_2载体之间存在基面键合方式和一种侧面键合方式,该侧面键合方式为TiO_2(101)表面与(001)MoS_2基面之间呈66°角,应用晶体学共格倒易点阵(CRLP)模型理论解释了MoS_2/TiO_2之间界面的形成机理。

单斜晶系多晶X射线衍射图指标化的一种解析法

本文提出一种比较简便且适用性强的用电子计算机进行单斜晶系化合物衍射图指标化的解析法。根据各衍射线对晶面间距倒数平方值Q之差δ值的重复数m(δ-m图)及其比例关系确定晶胞参数b。经退化步骤将各倒易阵点投影到a~*c~*平面上,每三个倒易阵点组合可求出一对倒易矢量间的夹角。根据夹角重复数M(β-M图)确定β角。从而可求出晶胞参数a,c。最后用叠代修正逼近指标化方法进行全衍射图的指标化。给出了计算机程序流程图。用四水醋酸镍和钨酸钾等作为实例,证明了本指标化方法是适用的。

X射线衍射增宽现象的旋转矢量法描述

在X射线衍射分析中,衍射增宽对X射线衍射强度的计算和粉末(多晶体)粒经的测量十分重要。通过描述波振动的旋转矢量,采用几何方法简捷、直观地解释了衍射的增宽现象。同时也用代数法和倒易点阵法对该现象进行了解释。