Кристаллохимия. Адеева Л.Н. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

19
PowderCell – это программа для манипулирования кристаллически-
ми структурами и вычисления соответствующих порошковых дифракто-
грамм. Программа позволяет решать большое число задач (Интернет
POWDERCELL 2.0 для Windows W. Kraus & G. Nolze), в том числе ис-
пользуемые на данном практическом занятии:
1) показывать кристаллические структуры, используя более чем 745
различных установок типов пространственных групп;
2) осуществлять импорт структурных данных для моделирования
кристаллических структур;
3) показывать соответствующие рентгеновские дифрактограммы
веществ.
Порядок выполнения работы
1. Включить компьютер и загрузить программу POWDERCELL.
2. Загрузить файлы *.cel для различных кристаллических структур.
Работать с файлами (в папке lab): alfafe.cel, gammafe.cel, Cu3Audis.cel,
Cu3Auord.cel.
Задание 1.
Для структур альфа-Fe и гамма-Fe, используя пиктограммы на пане-
лях инструментов справа и горизонтальной (левая часть), выполнить сле-
дующие манипуляции:
• вращение структур, показать в структуре гамма-Fe плотнейшую
упаковку;
• обозначить элементарную ячейку;
• обозначить координатные оси;
• указать длины связей;
• показать стереоизображение;
• определить тип элементарной ячейки, координационное число, ко-
ординационный многогранник, число формульных единиц;
• ознакомиться со структурными данными (окно «structure data»): a, b,
c; α, β, γ; номер пространственной группы RGNR – немецкая аббре-
виатура (Raumgruppen–Nummer); пространственная группа;
• обратиться к окну «structure representation options» и сравнить ра-
диусы атомов и положительно и отрицательно заряженных ионов;
• обратиться к окну «additional space to unit cell» и с помощью транс-
ляции размножить элементарную ячейку.
Задание 2.
Используя линейку инструментов в левом верхнем углу экрана, по-
казать дифрактограммы альфа-Fe и гамма-Fe и проверить правила погаса-
20
ния рефлексов исходя из знания типа элементарной ячейки и систематиче-
ских погасаний для различных типов элементарной ячейки.
Правила погасания:
1. Для кубической P-решетки разрешены все рефлексы hkl.
2. Для ОЦК I-решетки разрешены только рефлексы, для которых
сумма индексов – четное число.
3. Для ГЦК F-решетки разрешены только рефлексы одинаковой чет-
ности.
4. Для структурного типа алмаза разрешены только рефлексы оди-
наковой четности, сумма которых делится на 4.
Задание 3.
Сравнить дифрактограммы и структурные данные для твердого рас-
твора Cu
3
Au и сверхструктуры Cu
3
Au и определить: отличаются ли пара-
метры структуры, симметрия ячеек, координаты атомов, дифрактограммы.
Задание 4.
Выполнить задания 1-3 для: NaCI, Cu, сплава CuZn, β-латуни, Ge,
ZnS (цинковая обманка), GaAs, TiO
2
.
Задание 5.
Основываясь на кристаллографических данных, построить структу-
ры: CaF
2
(space group No- 225), алмаза (space group No – 227)
Пример:
Построение структуры NaCI.
Решение:
В меню FAIL вызываем NEW, вводим структурные данные NaCI:
номер пространственной группы – 225; параметры ячейки: a=b=c=5,64 Å,
α=β=γ=90
0
; координаты атома Na (000) и атома CI (0,5 0,5 0,5). OK.
Тема 9. Полный анализ пространственной структуры.
Провести полный анализ пространственной кристаллической струк-
туры по следующей схеме:
1. Выделить элементарную ячейку, определить сингонию, тип ре-
шетки Браве.
2. Обозначить пространственную группу.
3. Определить число формульных единиц в элементарном паралле-
лепипеде. 
      PowderCell – это программа для манипулирования кристаллически-        ния рефлексов исходя из знания типа элементарной ячейки и систематиче-
ми структурами и вычисления соответствующих порошковых дифракто-            ских погасаний для различных типов элементарной ячейки.
грамм. Программа позволяет решать большое число задач (Интернет                    Правила погасания:
POWDERCELL 2.0 для Windows W. Kraus & G. Nolze), в том числе ис-                   1. Для кубической P-решетки разрешены все рефлексы hkl.
пользуемые на данном практическом занятии:                                         2. Для ОЦК I-решетки разрешены только рефлексы, для которых
      1) показывать кристаллические структуры, используя более чем 745      сумма индексов – четное число.
различных установок типов пространственных групп;                                  3. Для ГЦК F-решетки разрешены только рефлексы одинаковой чет-
      2) осуществлять импорт структурных данных для моделирования           ности.
кристаллических структур;                                                          4. Для структурного типа алмаза разрешены только рефлексы оди-
      3) показывать соответствующие рентгеновские дифрактограммы            наковой четности, сумма которых делится на 4.
веществ.
                                                                                  Задание 3.
                      Порядок выполнения работы                                   Сравнить дифрактограммы и структурные данные для твердого рас-
      1. Включить компьютер и загрузить программу POWDERCELL.               твора Cu3Au и сверхструктуры Cu3Au и определить: отличаются ли пара-
      2. Загрузить файлы *.cel для различных кристаллических структур.      метры структуры, симметрия ячеек, координаты атомов, дифрактограммы.
Работать с файлами (в папке lab): alfafe.cel, gammafe.cel, Cu3Audis.cel,
Cu3Auord.cel.                                                                     Задание 4.
                                                                                  Выполнить задания 1-3 для: NaCI, Cu, сплава CuZn, β-латуни, Ge,
      Задание 1.                                                            ZnS (цинковая обманка), GaAs, TiO2.
      Для структур альфа-Fe и гамма-Fe, используя пиктограммы на пане-
лях инструментов справа и горизонтальной (левая часть), выполнить сле-            Задание 5.
дующие манипуляции:                                                               Основываясь на кристаллографических данных, построить структу-
   • вращение структур, показать в структуре гамма-Fe плотнейшую            ры: CaF2 (space group No- 225), алмаза (space group No – 227)
      упаковку;
   • обозначить элементарную ячейку;                                              Пример:
   • обозначить координатные оси;                                                 Построение структуры NaCI.
   • указать длины связей;                                                        Решение:
   • показать стереоизображение;                                                  В меню FAIL вызываем NEW, вводим структурные данные NaCI:
   • определить тип элементарной ячейки, координационное число, ко-         номер пространственной группы – 225; параметры ячейки: a=b=c=5,64 Å,
      ординационный многогранник, число формульных единиц;                  α=β=γ=900; координаты атома Na (000) и атома CI (0,5 0,5 0,5). OK.
   • ознакомиться со структурными данными (окно «structure data»): a, b,
      c; α, β, γ; номер пространственной группы RGNR – немецкая аббре-
      виатура (Raumgruppen–Nummer); пространственная группа;                Тема 9. Полный анализ пространственной структуры.
   • обратиться к окну «structure representation options» и сравнить ра-          Провести полный анализ пространственной кристаллической струк-
      диусы атомов и положительно и отрицательно заряженных ионов;          туры по следующей схеме:
   • обратиться к окну «additional space to unit cell» и с помощью транс-         1. Выделить элементарную ячейку, определить сингонию, тип ре-
      ляции размножить элементарную ячейку.                                 шетки Браве.
                                                                                  2. Обозначить пространственную группу.
      Задание 2.                                                                  3. Определить число формульных единиц в элементарном паралле-
      Используя линейку инструментов в левом верхнем углу экрана, по-       лепипеде.
казать дифрактограммы альфа-Fe и гамма-Fe и проверить правила погаса-
                                   19                                                                        20

Страницы