X射线粉末衍射和电子衍射 常用实验技术与数据分析

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前言 4
目录 7
第一章 晶体衍射简史 11
1.1 X-射线粉末衍射史 11
1.2电子显微学简史 13
1.3衍射花样中的基本信息 15
本章小结 16
思考题 16
第二章 晶体学基础 17
2.1引言 17
2.2空间与格子 18
2.2.1点阵和基元 18
2.2.2原胞和基矢 19
2.2.3倒易空间与倒易点阵 21
2.2.4典型的晶体结构 23
2.3单胞内的点、线、面、体 26
2.3.1格点的位置与晶向 26
2.3.2晶面与晶面指数 27
2.3.3 14种布喇菲格子 28
2.4宏观对称性——点群 29
2.4.1基本对称操作 30
2.4.2点群 32
2.5微观对称性——空间群 35
2.5.1三种典型微观对称元素 35
2.5.2空间群的符号表示 36
2.5.3国际X-射线晶体学表 45
2.6晶体结构模型的建立 49
2.7常见晶体学计算与坐标变换 52
2.7.1正格矢和倒格矢的转换 53
2.7.2晶面间距、晶面夹角、晶向夹角、晶带轴 54
2.7.3六角晶系和菱方晶系间的坐标变换 56
2.7.4六角和菱方晶系中三指数和四指数问题 57
2.7.5化学式单元数 58
2.7.6 Pearson符号 58
本章小结 59
思考题 60
第三章 晶体衍射基础 61
3.1引言 61
3.2X-射线衍射 61
3.2.1电子对X-射线的散射 61
3.2.2原子对X-射线的散射 63
3.3电子衍射 64
3.3.1电子的基本属性 64
3.3.2运动电子与物质的相互作用 65
3.3.3原子对电子的散射 67
3.4理想晶体的衍射 68
3.5晶体衍射几何 69
3.5.1劳厄方程与布拉格衍射定律 69
3.5.2晶体衍射与艾瓦德球 70
3.5.3艾瓦德球与多晶衍射 71
3.5.4倒易格点的形状 72
3.6晶体衍射的物理条件 74
本章小结 77
思考题 78
第四章 实验仪器与常用技术 79
4.1引言 79
4.2 X-射线衍射仪 80
4.2.1 X-射线的本质 80
4.2.2 X-射线的产生 80
4.2.3 X-射线的特征 81
4.2.4 X-射线的调节 82
4.2.5 X-射线的探测 85
4.2.6 Bragg-Branteno聚焦衍射几何 87
4.3X-射线衍射实验 87
4.3.1实验方案的设定 88
4.3.2开机和关机 89
4.3.3光路合轴 89
4.3.4 X-射线样品制备 91
4.3.5 X-射线衍射数据质量的评估 95
4.3.6 X-射线的防护 97
4.4透射电子显微镜 98
4.4.1透射电子显微镜的基本构造 100
4.4.2电镜合轴与光阑对中 104
4.5电子衍射实验 107
4.5.1样品倾转与电子束倾转 107
4.5.2选区电子衍射 109
4.5.3纳米束电子衍射 112
4.5.4会聚束电子衍射 114
本章小结 125
思考题 125
第五章 衍射花样的理解 127
5.1引言 127
5.2 X-射线衍射花样的理解 127
5.2.1多晶X-射线衍射的起源 127
5.2.2 X-射线衍射花样的描述 128
5.2.3 X-射线衍射的峰位 131
5.2.4 X-射线衍射的峰型 134
5.2.5 X-射线衍射的峰强 138
5.2.6结构因子与傅立叶变换 149
5.3电子衍射花样的理解 150
5.3.1透射电子显微镜中的电子衍射 151
5.3.2产生电子衍射的条件 152
5.3.3电子衍射的强度 153
5.4各种电子衍射花样 158
5.4.1单晶电子衍射 159
5.4.2多晶电子衍射 173
5.4.3非晶电子衍射 175
5.4.4菊池线 175
5.4.5会聚束电子衍射盘 182
5.5电子衍射的精细结构 191
5.5.1二次衍射 191
5.5.2样品的形状效应 193
5.5.3有序结构的衍射 194
本章小结 197
思考题 198
第六章 数据的基本处理与常见分析方法 199
6.1衍射数据的基本处理 199
6.1.1背底 199
6.1.2 Kαz 202
6.1.3数据平滑 203
6.1.3寻峰 203
6.1.4峰型拟合 205
6.1.5电子衍射花样数据处理 208
6.1.6数据分析前的准备 209
6.2物相识别与定量分析 210
6.2.1物相识别 211
6.2.2定性物相分析 215
6.2.3定量物相分析 219…