晶體材料的X射線衍射原理與應(yīng)用

第1章晶體學(xué)基礎(chǔ)
1.1基本概念
1.1.1晶體
1.1.2晶體結(jié)構(gòu)和空間點陣
1.1.3陣胞
1.1.4晶體學(xué)平面族、方向和指數(shù)
1.1.5晶系的劃分
1.2晶體宏觀對稱及點群
1.2.1晶體的宏觀對稱元素和對稱操作
1.2.2晶體的對稱心
1.2.3晶體的對稱面
1.2.4晶體的對稱軸
1.2.5晶體的旋轉(zhuǎn)反伸軸
1.2.6晶體的旋轉(zhuǎn)反映軸
1.2.7宏觀對稱元素
1.2.8宏觀對稱元素的組合
1.2.9晶體的32點群
1.2.10晶體的勞厄群
1.3晶體微觀對稱
1.3.1單位晶胞的投影及其符號表示
1.3.2平移軸
1.3.3滑移面
1.3.4螺旋軸
1.414種布拉維格子
1.4.1單位格子的選擇、初基格子和非初基格子
1.4.214種布拉維點陣
1.5空間群
1.5.1點群和空間群的關(guān)系
1.5.2國際晶體學(xué)表
1.6常見的晶體結(jié)構(gòu)
1.6.1單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)
1.6.2AX型化合物
1.6.3AX2型化合物
1.6.4AX3型化合物
1.6.5拓?fù)涿芏研突衔?br />1.6.6其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)的化合物

第2章晶體投影和倒易點陣
2.1晶體投影
2.1.1球面投影
2.1.2球坐標(biāo)和角度測定
2.1.3極射赤面投影
2.1.4極式網(wǎng)和烏爾夫網(wǎng)
2.1.5極射赤面投影圖上的操作
2.1.632點群的極射赤面投影
2.2單晶體標(biāo)準(zhǔn)投影圖
2.3倒易點陣
2.3.1倒易點陣的定義
2.3.2倒易點陣與晶體點陣的關(guān)系
2.3.3倒易點陣的應(yīng)用

第3章X射線的產(chǎn)生及性質(zhì)
3.1X射線的本質(zhì)和X射線源
3.1.1X射線的本質(zhì)和產(chǎn)生條件
3.1.2X射線管的結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1.3連續(xù)X射線譜和特征X射線譜
3.2X射線的性質(zhì)
3.2.1X射線和物質(zhì)的相互作用
3.2.2X射線在物質(zhì)中的衰減
3.3X射線衍射實驗的條件選擇
3.3.1陽極靶和濾波片的選擇
3.3.2X射線的防護(hù)

第4章X射線衍射原理及基本實驗方法
4.1一個電子對X射線的散射
4.1.1偏振光的散射現(xiàn)象
4.1.2非偏振光的散射現(xiàn)象
4.2原子對X射線的散射
4.2.1核外電子的散射
4.2.2電子云的散射
4.3簡單晶體的X射線衍射
4.3.1原子群對X射線的散射
4.3.2簡單晶體對X射線的散射
4.3.3布拉格方程
4.4復(fù)雜晶體對X射線的散射
4.4.1結(jié)構(gòu)因數(shù)
4.4.2幾種典型晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)因數(shù)
4.5埃瓦爾德作圖法
4.6衍射實驗方法
4.6.1單色X射線束照射單晶體
4.6.2多色X射線束照射單晶體(勞厄法)
4.6.3單色發(fā)散X射線照射單晶體
4.6.4單色X射線束照射多晶體

第5章多晶體衍射原理及實驗方法
5.1多晶體衍射花樣的形成
5.2粉末照相法
5.2.1德拜-謝樂法
5.2.2針孔法
5.2.3聚焦法
5.3多晶衍射強(qiáng)度分析
5.3.1衍射峰峰位和峰形
5.3.2衍射峰面積
5.4多晶衍射花樣指數(shù)化
5.4.1立方晶系指數(shù)化
5.4.2六方晶系指數(shù)化
5.4.3解析法指數(shù)化

第6章多晶體粉末衍射儀
6.1X射線發(fā)生器
6.2測角儀
6.2.1測角儀結(jié)構(gòu)
6.2.2測角儀原理
6.2.3測角儀的狹縫系統(tǒng)
6.3探測器
6.3.1正比計數(shù)器
6.3.2閃爍計數(shù)器
6.3.3硅漂移探測器
6.3.4三種探測器的比較
6.4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
6.5多晶衍射儀的進(jìn)展

第7章單晶衍射技術(shù)——勞厄法
7.1勞厄法實驗過程
7.2勞厄衍射斑點的形成及晶帶曲線
7.2.1勞厄衍射斑點的形成原因
7.2.2勞厄法的晶帶曲線
7.3勞厄法的晶帶曲線分析
7.3.1晶面取向的確定
7.3.2晶帶軸取向的確定
7.3.3格氏網(wǎng)的應(yīng)用
7.3.4衍射花樣的指數(shù)化和晶體取向確定
7.4勞厄法的應(yīng)用
7.4.1勞厄法和同步輻射
7.4.2勞厄法單晶體定向切割
7.4.3滑移面和滑移方向的確定

第8章晶體尺寸與微觀應(yīng)力分析
8.1晶粒尺寸與衍射峰的寬化
8.1.1謝樂公式的由來
8.1.2謝樂公式的應(yīng)用
8.2微觀應(yīng)力與衍射峰的寬化
8.3卷積與真實衍射峰形
8.3.1實測峰形與真實峰形
8.3.2近似函數(shù)法
8.4兩種物理因素共同導(dǎo)致的衍射線寬化

第9章晶胞常數(shù)的測定
9.1晶胞常數(shù)精確測定原理
9.2實驗誤差的來源
9.2.1實驗樣品的狀態(tài)
9.2.2衍射儀的系統(tǒng)誤差
9.2.3儀器誤差的校正
9.2.4改善精度的方法

第10章材料中的織構(gòu)
10.1織構(gòu)的分類
10.2織構(gòu)的表示方法
10.2.1晶體學(xué)指數(shù)表示法
10.2.2極圖表示法
10.2.3反極圖表示法
10.2.4取向分布函數(shù)表示法
10.3織構(gòu)表示方法之間的關(guān)系
10.3.1坐標(biāo)架的轉(zhuǎn)動
10.3.2從極圖到ODF
10.3.3從ODF到極圖和反極圖
10.4織構(gòu)分析方法
10.4.1ODF分析法
10.4.2極圖分析法
10.4.3反極圖分析法
10.5織構(gòu)測試方法
10.5.1透射法
10.5.2反射法
10.5.3透射法和反射法比較
10.5.4標(biāo)準(zhǔn)樣品的作用
10.5.5極圖的構(gòu)建
10.6實測織構(gòu)分析
10.6.1低碳鋼板的冷變形織構(gòu)
10.6.2低碳鋼板的再結(jié)晶織構(gòu)

第11章宏觀應(yīng)力測定與分析
11.1宏觀應(yīng)力的測定原理
11.1.1平面應(yīng)力狀態(tài)
11.1.2應(yīng)力與晶面間距的關(guān)系
11.1.3應(yīng)變量與布拉格角的關(guān)系
11.1.4主應(yīng)力的確定
11.2宏觀應(yīng)力的測定方法
11.2.1同傾法
11.2.2側(cè)傾法
11.3宏觀應(yīng)力測定的主要問題

第12章物相分析
12.1物相分析原理
12.2定性分析
12.2.1PDF卡片
12.2.2PDF數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用
12.2.3物相檢索方法
12.2.4物相定性分析實例
12.2.5物相分析需注意問題
12.3物相定量分析
12.3.1外標(biāo)法
12.3.2內(nèi)標(biāo)法
12.3.3K值法
12.3.4參比強(qiáng)度法
12.3.5直接比較法
12.3.6參比強(qiáng)度法定量分析實例

第13章薄膜材料的微結(jié)構(gòu)表征
13.1掠入射原理和配置
13.2掠入射條件對吸收因素的影響
13.3穿透深度和信息深度
13.4X射線的折射率與全反射
13.5X射線反射率
13.5.1均勻平板的反射
13.5.2多層膜的鏡面反射
13.5.3薄膜反射率曲線和薄膜性質(zhì)
13.6薄膜晶體取向的測定

附錄一32點群及230個空間群對應(yīng)表
附錄二單晶體標(biāo)準(zhǔn)投影圖
附錄三質(zhì)量吸收系數(shù)和密度
附錄四某些元素的特征譜與吸收限波長
附錄五原子散射因子f
參考文獻(xiàn)