贵州大学固体(gùtǐ)物理学Cu靶产生的X射线谱电子束：1897（电子衍射1927）德布罗意：微观粒子具有(jùyǒu)波粒二象性中子束：1932（20世纪(shìjì)40年代）不带电，与原子核产生相互作用，与原子磁矩有相互作用。由核反应堆产生含重无素与轻元素的化合物中轻元素位置测定原子序数相近的原子间相对位置测定磁性材料中磁有序结构测定2.衍射波的振幅(zhènfú)与强度散射波振幅(zhènfú)应为A、B两原子散射波振幅(zhènfú)的相干迭加：晶体中原子的周期排列，使得各原子的散射波有固定的位相差，散射波之间将产生相干迭加—晶体衍射。晶体中衍射波的强度与晶体中原子的种类及相对位置(wèizhi)分布有关。由衍射光产生的方向及强度的分布，可推知晶体结构的信息—晶体结构分析。2.2晶体(jīngtǐ)的倒格子和布里渊区倒格子基矢倒格子与正格子的关系布里渊区倒格子基矢定义(dìngyì)：对基矢为的晶格，定义(dìngyì)一组基矢满足：或者满足：称为原晶格的倒格子基矢。以为基矢构成的晶格则称为原晶格的倒格子。倒格子中长度(chángdù)的量纲为m-1,与波矢量纲一致，倒空间实际上就是波矢空间。正倒格子互为傅利叶变换关系。2.倒格子(gézi)与正格子(gézi)间的关系：2）倒格子原胞体积(tǐjī)与相应正格子原胞体积互为倒数：3）倒格矢与正格子(gézi)中一族晶面(h1h2h3)相对应。倒格矢与正格子(gézi)中一族晶面(h1h2h3)正交。倒格矢的长度(chángdù)正比于晶面族(h1h2h3)面间距的倒数。3.布里渊区二维正方格子的布区面心立方和体心立方晶格(jīnɡɡé)的中心布区fcc布里渊区中的高对称(duìchèn)点和高对称(duìchèn)方向bcc布里渊区中的高对称(duìchèn)点和高对称(duìchèn)方向2.3晶体的衍射条件劳厄方程(fāngchéng)布拉格公式反射球X-射线衍射实验方法晶体中原子间距为10-1nm的数量级，恰好与X光的波长同数量级。且晶体组成粒子呈周期性排列，因此劳厄（M.vonLaue）于1912年首先(shǒuxiān)指出晶体可以作为X射线的衍射光栅。同年布拉格父子(W.H.BraggandW.L.Bragg)从实验上实验了晶体的X射线衍射，并于1913年提出了晶体反射的布拉格公式。1.劳厄方程(fāngchéng)2.布拉格反射(fǎnshè)公式衍射加强条件（布拉格反射(fǎnshè)公式）3.反射(fǎnshè)球4.X射线衍射(yǎnshè)的实验方法劳厄衍射(yǎnshè)斑点X射线衍射(yǎnshè)仪β-FeSi2的XRD测量(cèliáng)结果PDF卡片——基本(jīběn)信息：PDF卡片(kǎpiàn)——衍射线强度及位置β-FeSi2的标准(biāozhǔn)谱实验(shíyàn)结果与标准谱的比较2.4原子散射因子和几何结构因子原子散射因子晶体结构在衍射(yǎnshè)中的作用1.原子散射因子原子散射因子定义为晶体(jīngtǐ)中一个原子内所有电子对入射X光的散射振幅与一个电子对X射线散射的振幅之比。若电荷呈球对称分布，则可求出原子散射因子正比于原子序数Z。原子散射因子实际上描述(miáoshù)了原子内所有电子集中于原子中心时，一个原子对入射X射线的散射本领。2.几何(jǐhé)结构因子几何结构因子：一个晶胞内所有原子对入射X光的散射(sǎnshè)振幅的几何和与一个电子对X光散射(sǎnshè)的振幅之比。即：如果Fhkl=0，则I=0。所以由几何结构(jiégòu)因子可给出晶格的消光规律，即出现结构(jiégòu)消光的晶面之面指数满足的条件。下面讨论一些常见晶格的消光规律.面心立方结构的几何结构因子面心立方一个晶胞(jīnɡbāo)内有4个格点，其坐标分别为：2）体心立方(lìfāng)结构的几何结构因子体心立方(lìfāng)一个晶胞内有两个格点，其坐标为：3）氯化钠结构的几何结构因子NaCl结构每个晶胞内包含8个原子，其中4个原子是Na，占据fcc结构的格点位置，另4个为Cl，其位置相应于Na沿[111]方向平移T/2，T为该方向晶格周期(zhōuqī)。故8个原子的坐标为：Na：Cl：（当h,k,l全为偶数(ǒushù)）（当h,k,l全为奇数）4)金刚石结构(jiégòu)的几何结构(jiégòu)因子其中(qízhōng)S2即为面心立方结构的几何结构因子，即：2.5磁结构晶体对中子(zhōngzǐ)的散射磁性结构因子低温MnO的磁结构1.磁性结构因子中子衍射也是结构分析的重要手段,但中子与非磁性材料的原子散射时