Порошковая дифрактометрия в материаловедении. Часть II. Кузьмичева Г.М. - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

-51-
Для определения атомно-кристаллической структуры
(структурного мотива) на основе набора F
2
hkl,
полученного
после обработки экспериментальных значений интегральных
интенсивностей, достаточно применить к нему
монокристальные методы, такие как метод Патерсона или
прямые методы. Действительно, такой подход приводит к
успеху, особенно в тех случаях, когда число атомов в
независимой части элементарной ячейки, а также количество
перекрывающихся рефлексов невелико.
Развитые за последние годы новые методы
работы с
поликристаллическими образцами позволяют уверенно
определять структуры соединений, содержащих до 30 и более
неводородных атомов в независимой части элементарной
ячейки. Эти соединения являются представителями различных
классов материалов, как неорганических (высокотемпературные
сверхпроводники, магнитные, лазерные материалы и материалы
нелинейной оптики, твердые электролиты, цеолиты и др), так и
органических (красители, фармацевтические препараты,
биологически активные
вещества и др).
3.2. Проверка атомно-кристаллической структуры.
Довольно часто перед исследователями стоит задача
подтверждения того или иного известного структурного мотива
для полученного соединения. Для этих целей служит расчет
-52-
теоретических интенсивностей по формуле (7), причем
максимальная интенсивность дифракционного отражения
принимается за 100%. Далее рассчитанная интенсивность
сравнивается с экспериментальной и на основе
корректного их
совпадения судят о правильности выбранного структурного
мотива.
Пример. Твердый раствор (K
0.80
Na
0.20
)Cl кристаллизуется в
кубической сингонии пр. гр. Fm3m с параметром элементарной
ячейки a=6.162Å. Атомы K (80%) и атомы Na (20%)
статистически занимают кристаллографическую позицию 4a с
координатами атомов 0 0 0, атомы Cl занимают позицию 4b c
координатами 0 ½ 0.
В табл. 2 и 3 приведены результаты расчета факторов
интенсивности и интенсивности ряда дифракционных
отражений для твердого раствора (K
0.80
Na
0.20
)Cl:
sinθ/λ → 4sin
2
θ/λ
2
=(h
2
+k
2
+l
2
)/a
2
L → по формуле (8), Р→по формуле (10), F
hkl
2
-по формуле (11),
А-по формуле (12): A=32cos
2
2π[(h+k)/4]cos
2
2π[(k+l)/4] ×
×{cos2πkx[cos2πkycos2πlz+cos2πly cos2πkz]+
+cos2πhy[cos2πkzcos2πlx+cos2πlzcos2πkx]+
+cos2πhz[cos2πkxcos2πly+cos2πlx cos2πky]}
B=0 
                               -51-                                                                  -52-
  Для    определения      атомно-кристаллической      структуры      теоретических   интенсивностей      по   формуле     (7),   причем
(структурного мотива) на основе набора F2hkl, полученного            максимальная    интенсивность       дифракционного      отражения
после обработки экспериментальных значений интегральных              принимается за 100%. Далее рассчитанная интенсивность
интенсивностей,        достаточно      применить      к      нему    сравнивается с экспериментальной и на основе корректного их
монокристальные методы, такие как метод Патерсона или                совпадения судят о правильности выбранного структурного
прямые методы. Действительно, такой подход приводит к                мотива.
успеху, особенно в тех случаях, когда число атомов в                   Пример. Твердый раствор (K0.80Na0.20)Cl кристаллизуется в
независимой части элементарной ячейки, а также количество            кубической сингонии пр. гр. Fm3m с параметром элементарной
перекрывающихся рефлексов невелико.                                  ячейки a=6.162Å. Атомы K (80%) и атомы Na (20%)
  Развитые за последние годы новые методы работы с                   статистически занимают кристаллографическую позицию 4a с
поликристаллическими       образцами     позволяют        уверенно   координатами атомов 0 0 0, атомы Cl занимают позицию 4b c
определять структуры соединений, содержащих до 30 и более            координатами 0 ½ 0.
неводородных атомов в независимой части элементарной                   В табл. 2 и 3 приведены результаты расчета факторов
ячейки. Эти соединения являются представителями различных            интенсивности    и    интенсивности      ряда   дифракционных
классов материалов, как неорганических (высокотемпературные          отражений для твердого раствора (K0.80Na0.20)Cl:
сверхпроводники, магнитные, лазерные материалы и материалы                            sinθ/λ → 4sin2θ/λ2=(h2+k2+l2)/a2
нелинейной оптики, твердые электролиты, цеолиты и др), так и         L → по формуле (8), Р→по формуле (10), Fhkl2-по формуле (11),
органических    (красители,    фармацевтические      препараты,          А-по формуле (12): A=32cos22π[(h+k)/4]cos22π[(k+l)/4] ×
биологически активные вещества и др).                                          ×{cos2πkx[cos2πkycos2πlz+cos2πly cos2πkz]+
3.2. Проверка атомно-кристаллической структуры.
                                                                               +cos2πhy[cos2πkzcos2πlx+cos2πlzcos2πkx]+
  Довольно     часто   перед   исследователями     стоит    задача
                                                                               +cos2πhz[cos2πkxcos2πly+cos2πlx cos2πky]}
подтверждения того или иного известного структурного мотива
                                                                                                   B=0
для полученного соединения. Для этих целей служит расчет

Страницы