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第一章 晶体衍射简史1

1.1 X-射线粉末衍射史1

1.2电子显微学简史3

1.3衍射花样中的基本信息5

本章小结6

思考题6

第二章 晶体学基础7

2.1引言7

2.2空间与格子8

2.2.1点阵和基元8

2.2.2原胞和基矢9

2.2.3倒易空间与倒易点阵11

2.2.4典型的晶体结构13

2.3单胞内的点、线、面、体16

2.3.1格点的位置与晶向16

2.3.2晶面与晶面指数17

2.3.3 14种布喇菲格子18

2.4宏观对称性——点群19

2.4.1基本对称操作20

2.4.2点群22

2.5微观对称性——空间群25

2.5.1三种典型微观对称元素25

2.5.2空间群的符号表示26

2.5.3国际X-射线晶体学表35

2.6晶体结构模型的建立39

2.7常见晶体学计算与坐标变换42

2.7.1正格矢和倒格矢的转换43

2.7.2晶面间距、晶面夹角、晶向夹角、晶带轴44

2.7.3六角晶系和菱方晶系间的坐标变换46

2.7.4六角和菱方晶系中三指数和四指数问题47

2.7.5化学式单元数48

2.7.6 Pearson符号48

本章小结49

思考题50

第三章 晶体衍射基础51

3.1引言51

3.2X-射线衍射51

3.2.1电子对X-射线的散射51

3.2.2原子对X-射线的散射53

3.3电子衍射54

3.3.1电子的基本属性54

3.3.2运动电子与物质的相互作用55

3.3.3原子对电子的散射57

3.4理想晶体的衍射58

3.5晶体衍射几何59

3.5.1劳厄方程与布拉格衍射定律59

3.5.2晶体衍射与艾瓦德球60

3.5.3艾瓦德球与多晶衍射61

3.5.4倒易格点的形状62

3.6晶体衍射的物理条件64

本章小结67

思考题68

第四章 实验仪器与常用技术69

4.1引言69

4.2 X-射线衍射仪70

4.2.1 X-射线的本质70

4.2.2 X-射线的产生70

4.2.3 X-射线的特征71

4.2.4 X-射线的调节72

4.2.5 X-射线的探测75

4.2.6 Bragg-Branteno聚焦衍射几何77

4.3X-射线衍射实验77

4.3.1实验方案的设定78

4.3.2开机和关机79

4.3.3光路合轴79

4.3.4 X-射线样品制备81

4.3.5 X-射线衍射数据质量的评估85

4.3.6 X-射线的防护87

4.4透射电子显微镜88

4.4.1透射电子显微镜的基本构造90

4.4.2电镜合轴与光阑对中94

4.5电子衍射实验97

4.5.1样品倾转与电子束倾转97

4.5.2选区电子衍射99

4.5.3纳米束电子衍射102

4.5.4会聚束电子衍射104

本章小结115

思考题115

第五章 衍射花样的理解117

5.1引言117

5.2 X-射线衍射花样的理解117

5.2.1多晶X-射线衍射的起源117

5.2.2 X-射线衍射花样的描述118

5.2.3 X-射线衍射的峰位121

5.2.4 X-射线衍射的峰型124

5.2.5 X-射线衍射的峰强128

5.2.6结构因子与傅立叶变换139

5.3电子衍射花样的理解140

5.3.1透射电子显微镜中的电子衍射141

5.3.2产生电子衍射的条件142

5.3.3电子衍射的强度143

5.4各种电子衍射花样148

5.4.1单晶电子衍射149

5.4.2多晶电子衍射163

5.4.3非晶电子衍射165

5.4.4菊池线165

5.4.5会聚束电子衍射盘172

5.5电子衍射的精细结构181

5.5.1二次衍射181

5.5.2样品的形状效应183

5.5.3有序结构的衍射184

本章小结187

思考题188

第六章 数据的基本处理与常见分析方法189

6.1衍射数据的基本处理189

6.1.1背底189

6.1.2 Kαz192

6.1.3数据平滑193

6.1.3寻峰193

6.1.4峰型拟合195

6.1.5电子衍射花样数据处理198

6.1.6数据分析前的准备199

6.2物相识别与定量分析200

6.2.1物相识别201

6.2.2定性物相分析205

6.2.3定量物相分析209

6.3晶粒大小与晶体应变212

6.4单胞大小的确定215

6.4.1己知晶体的指标化216

6.4.2未知晶体的指标化220

6.5点群、空间群的确定227

6.5.1利用CBED测定晶体点群229

6.5.2利用CBED确定空间群231

6.6晶体结构解析234

6.6.1衍射强度与结构因子234

6.6.2结构因子与电子密度235

6.6.3晶体结构解析实例一：LaNi4.85Sn0.15晶体结构解析238

6.6.4晶体结构解析实例二：NdSi4晶体结构解析244

6.6.5 Expo2013中的晶体结构解析249

6.7 Rietveld晶体结构精修252

6.7.1 Rietveld晶体结构精修实例一：LaNi4.85Sn0.15253

6.7.2 Rietveld晶体结构精修实例二：LaMnO3晶体262

6.7.3晶体结构精修中的技巧265

6.7.4晶体结构精修中的注意事项267

本章小结268

思考题269

附录一 常见衍射数据格式271

1.Winplotr和Fullprof中常见衍射数据格式271

2.Jade中的常用数据格式272

3.Jana2006中常用数据格式274

4.Expo2013中常用的数据格式275

5.Crystallographica Search-Match中常用数据格式276

附录二 常用数据格式转换软件277

附录三 常见晶体学、衍射分析软件279

附录四 Fullprof中常见关键字281

参考文献285