(11其具体形状大小由它的三组棱长a、b、c及棱间交角α、β、γ(合称为”晶胞参数”)来表征,与空间格子中的单位平行六面体相对应。使用celref计算晶胞参数:1)的晶面间距=a/√3=0.167nm
晶面间距怎么计算(晶面间距怎么算的)
晶面间距怎么计算(晶面间距怎么算的)
晶面间距怎么计算(晶面间距怎么算的)
晶面间距是空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a,b利用X射线衍射图计算晶体的晶胞参数,近年来愈来愈多地受到矿物、材料、物理、化学等学科的科技工作者的重视。当衍射图的衍射线能标定衍射指数,而且有足够数目时,计算晶体晶胞参数主要是采用柯亨(M.U.Cohen)的最小二乘法处理。,c,它们将点阵划分成并置的平行六面体单位。 空间点阵按照确定的平行六面体单位连线划分,获得一套直线网格,称为空间格子或晶格。点阵和晶格是分别用几何的点和线反映晶体结构的周期性,它们具有同样的意义。不同的{hkl}晶面,其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同。总的来说,低指数的晶面其面间距较大,而高指数面的面间距小。以图1-22所示的简单立方点阵为例,可看到其{100}面的晶取一个阵点做顶点,以不同方向上的平移周期a、b、c为棱长,做一个平行六面体。这样的平行六面体叫做晶胞。如果只要求反映空间点阵的周期性,就可以取体积最小的晶胞,叫做原胞。原胞的重复排列,可以形成整个点阵。面间距,{120}面的间距较小,而{320}面的间距就更小。但是,如果分析一心立方或面心立方点阵,则它们的晶面间距的面分别为{110}或{111}而不是{100},说明此面还与点阵类型有关。此外还可证明,晶面间距的面总是阵点(或原子)最密排的晶面,晶面间距越小则晶面上的阵点排列就越稀疏。正是由于不同晶面和晶向上的原子排列情况不同,使晶体表现为各向异性。
X射线衍射的方法
X射线衍射的方法有很多按使用样品可分为单晶法和多晶粉末法;按记录检测方法可分有照相法和衍射谱仪(计算器)法。
最基本的衍射方法有三种:平板照相法、旋晶法和多晶粉末法。
平板照相法(平面底片法)
平板照相法又叫平面底片法。平板照相机(曾被称为Laue相机)的平面胶片可以感受并记录来自一定波长X射线,如CuKα辐射,作用到晶体样品上后引发的衍射斑点图案。样品可以是单晶体,薄膜、压片、纤维丝排等,样品固定不动。单晶体的各衍射面与入射线的夹角也各自固定不变,满足布拉格方程的衍射线反映了各衍射面的取向方位和对称性信息。有记录地若干次地变换单晶的摆放方向,根据每次衍射图样信息及倒易点阵与正点阵的立体几何关系,可以推导解析出单晶体的晶胞参数。样品如果是无规取向的高聚物多晶,由于晶粒取向的随机性,总有些具有晶面间距为d、晶面与波长λ的X射线掠射角为θ的晶粒的原子面网满足布拉格方程2d sinθ=λ而形成的衍射,其衍射线是以λ射线为中心轴以样品处为顶点、4θ为顶角的圆锥面,该圆锥在垂直于入射线摆放的平板底片上的感光图案是一系列同心圆环。每一个圆环及其圆锥面代表一个hkl面网(点阵面)。圆环半径为R,底片到样品处距离为D,则
此测定由于D值的测量误而使d值误变大。但其优点是一次实验可获得较多的衍射记录。解析衍射图案可以获得样品的许多结构信息,如取向情况、结晶情况等。
聚甲醛POM的无规取向样品(薄膜或粉末)的平板照相衍射图案如图,CuKα线为X射线源。
由于聚合物晶体的点阵畸变和晶区分子链多为平行链的缘故,衍射强度随2θ角的增加而迅速降低,衍射多集中在低角区。分别测得4条衍射环直径2R的值,底片到样品的距离D为40 mm,从而计算得晶面网晶面间距d值,列如下表。
1/[d(2)(hkl)]=(4/3)[(h^2+hk+l^2)/(a^2)]+(l^2)/(c^2)
【注:式中d(2)(hkl)意思是:d 是晶体面间距;2是平方,d的平方;hkl 是d 的脚标,hkl是HKL的小写;注意L的小写l与数字1的区别!】
可获得POM晶胞的近似晶胞参数a、c(一并列如下表)
正交晶体和六方晶体的晶格(110)的晶面间距=a/√(11+11+00)=a/√2=0.289/√2=0.204nm参数和衍射角、衍射指数的关系式是:
正交晶体: (sinθ)^2= (λ/(2d))^2=[λ/(2a)]^2 [h^2+[(a/b)^2 ](k^2)+[(a/c)^2] (l^2)] ;
六方晶体: (sinθ)^2= (λ/(2d))^2=[λ/(2a)]^2 [(4/3)h^2+hk+k^2]+[(a/c)^2] (l^2)] 。
表 聚甲醛POM无规取向晶胞参数【注意,使用“,”隔开列。使用“;”隔开行!】
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hkl , 2R/mm , d/埃, a/埃 , c/埃;
100, 34 , 3.86, 4.46 , - ;
110, 68, 2.23, 4.46,-;
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图 单取向聚甲醛POM纤维平板图(a);层线示意图(b);实验装置示意图(c,CuKα,Ni滤波)。
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你的问题:“由平板照相法测得结晶聚合物X=13.85mm(110);15.65(200);25.82(020);29.37(011)。已知样品到底片距离L=35mm,X为衍射环至中心距。若定此结晶聚合物属正交晶系,试求a,b,c,及d110,200,020。”
你问题里的X是衍射环至中心距,即我回答下图的L;我的L四方(正方)tetragonal(t)a=b≠c,α=β=γ=90°,(有2个晶胞参数a和c)是表中的R,L(k)就是表中的2R。我的圆环半径为R,底片到样品处距离为D,D应该是你问题中的L样品到底片距离。“d110,200,020”:d后的是衍射指数,即:hkl的值。
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使用X射线CuKα光源,波长λ=1.5408A=1.5408埃,
θ(110)=(1/2)arctg(R/D)=1/2)arctg[2R/(2D)]=0.5 arctg(13.85/35)=____(弧度) ,
...... 【你用计算器算一下。角度是弧度。】
面心立方的可以直接用公式,因为h,k,l三个值都是奇数,晶面间距为三分之根号三。
参考资料来源:如:100面是二分之a,110面是二分之根号二a,111面是二分之根号三a。a为晶格常数。
基本原理
不同的{hkl}晶面,其面间距(即相邻的两个平行晶面之间的距离)各不相同。总的来说,低指数的晶面其面间距较大,而高指数面的面间距小。以图1-3、进入selection of the reflections界面,选择模式mode1,mode2,mode3,选择mode3,然后就是选择邻近的峰了,先选择measured reflections中的会变蓝色,然后找calculated reflections中接近的越接近计算程度越准确,选择会变粉红色,在selected reflections中就会出现选择的峰了,以此类推选择需要的峰20个左右即可。22所示的简单立方点阵为例,可看到其{100}面的晶面间距,{120}面的间距较小,而{320}面的间距就更小。
1、首先步就是要用DM打开,找到需要分析的范围,点选ROItools里面的虚线方框,按住ALT键,这时候注意的是要在所分析区域周围拉一个合适大小的正方形。
Zn的c/a=1.86,故只有同一层2、接着就是要选Process菜单下的FFT,得到倒易空间的衍射图形,注意的是点选ROItools里的虚线,拉一条对称于中心斑点的直线,两端准确落于对称的两个衍射点。
3、然后这时候就是要在Control对话框,读取L的值,这时候注意的是应该是纳米分之一为单位,除以2,取倒数就是d值。
4、接着就是要找到Windows--Floatingwindows,这时候再选showall,找到相应对话框。
5、一步就是点击保存之后,这时候用DigitalMicrograph量取晶面间距就完成了。
0.35至0.40nm。碳是非金属元素,该元素的晶粒较小,密度较小,表面多孔,晶面间距(d002)较大,在0.35至0.40nm,而软碳则为0.35nm左右。晶面间距是指相邻两个平行晶面之间的距离。
还是聚甲醛POM但却是纤维状结晶样品,由于拉丝过程中的单向拉伸形成单轴择优取向,微晶c轴取纤维轴方向,在其它轴向上是无规取向。还是平板照相法可以把纤维丝缠绕在框架上,纤维轴垂直于入射X射线竖直摆放,获得平板衍射图(常简称为纤维图)如图。就是它的排列具有周期性。也就是说,从点阵中的任一阵点出发,无论向哪个方向延伸,如果经过一定距离后遇到另一个阵点,那么再经过相同的距离,必然遇到第三个阵点,如此等等。这种距离称为平移周期。在不同方向上,有不同的平移周期。晶正交(斜方)orthorhombic(o)a≠b≠c,α=β=γ=90°,(有3个晶胞参数a,b和c)格间距应该是晶格与晶格中心的间距.
参考资料来源:百度百科—密排六方结构计115,89,1.89,-17.6。算晶面间距时附加面是空间点阵。
α-Fe体心立方晶格空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a,b,c,它们将点阵划分成并置的平行六面体单位,称为晶面间距。
空间点阵按照确定的平行六面体单位连线划分,获得一套直线网格,称为空间格子或晶格。点阵和晶格是分别用几何的点和线反映晶体结构的周期性,它们具有同样的意义。
基本特征
以上内容参考:
四个角 4 个原子,但每个角上的原子只有 1/4 在立方晶胞的底面上, 以一个面计算,共有 41/4 = 1 个原子
至于面致密度,画出该面单位面的原子排布,原子面积除以该面总面积就是对角线上(面心的“心”) 1 个原子
这样一个晶胞的底面上共有2个原子,面密度 2/S = 2/a^2
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