第七章晶体结构new解说.ppt

立方体心虽不违反点阵定义，却不是CsCl型晶体的点阵！试将此所谓的“点阵”放回晶体，按“点阵”上所示的矢量，对晶体中的原子平移，原子A与B将互换，晶体不能复原！ 正确做法是按统一取法把每一对离子A-B作为结构基元，抽象为点阵点, 就得到正确的点阵——立方简单. CsCl型晶体的点阵——立方简单 原子分数坐标：顶点（0，0，0） 体心（1/2，1/2，1/2） 面心（1/2，1/2，0），（1/2，0，1/2），（0，1/2，1/2） 底心（1/2，1/2，0） 晶胞参数： 原子分数坐标 五、空间群： 七个微观对称元素（ ，点阵， ， ） 结合十四种空间点阵形式（立方P I F，六方H，四方P I， 三方R，正交P I F C，单斜P C，三斜P）进行合理组合，得到且只能得到230种空间群。 　230个空间群分布：三斜 2个，单斜 13个，正交 59个，四方 68个， 三方 25个，六方 27个，立方 36个。 晶胞类型：晶系（七个） 空间点阵形式（十四种） 对称类型：点群（32个） 空间群（230个） 带心 特征对称元素 同形性 与微观对称元素组合 宏观划分 微观划分 如 单斜晶系 空间群 是熊式记号， —点群符号，5—第几空间群 “—”的后面是国际符号：P—点阵型式（简单） 21—// b有21螺旋轴 C— 有C滑移面 国际记号中位序相应的方向（表７.５） 空间群符号 §7-3 X 射线晶体结构分析原理 X 射线的波长 0.01—100 nm 用于测定晶体结构的X—ray 的波长 0.05—0.25 nm 用X 光管在高压下加速电子,冲击Mo靶或Cu靶产生X 射线，用金属滤片或单色器——单色化。（ ） 衍射要素：1、衍射方向 ， 2、衍射强度 晶胞要素：1、形状、大小(晶胞参数) ， 2、原子在晶胞中的位置(坐标） 信息链：1、从衍射方向获得晶胞参数的信息； 2、从衍射强度获得原子坐标的信息。 一、衍射方向和晶胞参数： 1、Laue 方程： 直线点阵衍射 素向量 设 s0 和 s 分别为入射、衍射X 射线的单位矢量 . . . s0 s P A B O 如图 —入射角， —衍射角 光程差（?）=PA-BO 若用矢量表示： ? 同样，三维情况 式中 为衍射指标 光程差必为波长整数倍，这满足次生射线的衍射条件。 ? 2、Bragg 方程： 平面点阵的衍射 空间点阵可以分解成一组组平面点阵，且间距相等 N N+1 如图 N和N+1 层的光程差 ?=MO’+NO’ O M N O’ 上式为Bragg 方程，式中 为衍射面间距 为Bragg角—衍射角 为衍射级数 N+1 N 如 立方晶系 二、衍射强度与晶胞中原子的分布： 讨论衍射强度 IC ，只需要对一个晶胞来讨论。 设 晶胞中含有A1，A2，。。。，AN 个原子，如果A j 原子的 散射因子为fj ，坐标为（x j， y j， z j），则 结构因子 式中 —散射因子，由原子的性质所决定； —衍射指标； —第 j个原子的坐标. 通过上式用衍射强度，可测出原子的坐标 如 金属钠Na 立方I . . . . . . . . . (1/2，1/2，1/2) (0，0，0) 如图 晶胞中含有两个原子 8×1/8+1=2 原子分数坐标为（0，0，0）和（1/2，1/2，1/2） 依欧拉公式 讨论：①当 H+K+L=偶数 出现强衍射 ②当 H+K+L=奇数 不出现衍射 系统消光：由Lane和Bragg方程应产生的部分衍射而系统消失 的现象。 由消光规律可以确定晶体所属的空间群 点阵型式 体心I 面心F 底心C 简单P 系统消光条件 H+K+L=奇数 H，K，L奇偶混杂 H+K=奇数 无消光现象 例、试证具有底心点阵结构的晶体，当H+K为奇数时产生系 统消光。 证： 如图 具有底心点阵结构的晶胞 占点为2，原子分数坐标（0，0，0） （1/2，1/2，0） 衍射强度 结构因子 讨论： 1、当H+K=偶数 出现衍射 2、当H+K=奇数 衍射不