Ренгенография в неорганической нанохимии. Лаврушина С.С - 17 стр.

UptoLike

17
некубических ячеек принимает громоздкий вид (для кубических см .
формулу 10), который упрощается при замене погрешностей Δθ на Δ(1/d
2
) и
проведении операции по оценке погрешностей на несколько этапов. Эта
процедура для кристаллов различных сингоний рассмотрена в [2]. Однако в
настоящее время их, как и параметры ячейки , рассчитывают на компьютере
с использований специальных программ.
Анализ формул для определения Δа позволяет [2] дать следующие
рекомендации по выбору рефлексов для определения параметров ячейки .
Частный случай (a b c, α β γ). Для точного определения длины
а необходим рефлекс, удовлетворяющий условию k<< h >> l, для в - h << k
>> l, для с -- h << l >> k. Для точного определения угла α требуется
рефлекс с соотношением индексов k
.
l >> h при k l,
для β h
.
l>> k при h l, для γ h
.
k >> l при h k.
При резком различии величины параметров рекомендации по выбору
рефлексов усложняются .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ КРИСТАЛЛИТОВ
Известно , что механические и физико- химические свойства твердых
тел зависят от размеров кристаллитов. Самый прямой метод определения
размеров и формы кристаллитов и малых частиц это рассмотрение их в
микроскоп. Для наночастиц эту функцию выполняет просвечивающий
электронный микроскоп. На практике широкое применение находят также
рентгенографические методы определения размеров зерен. Дело в том, что
при малых (меньше 100 нм) величинах кристаллитов (точнее, блоков
когерентного рассеяния) начинает проявляться заметное расширение линий
на рентгенограммах.
Шириной линии называется ширина линии прямоугольного
профиля , у которой максимальная и интегральная величина
интенсивности равны максимальной и интегральной интенсивности
экспериментальной линии, т.е. β=I
ист
/I
макс
- отношению площади
дифракционной линии к ее высоте (в радианах) [1,3].
Так как ширина пиков определяется не только размером зерна, но и
внутренними напряжениями (связанными , например, с образованием
твердых растворов), наличием в кристаллитах дефектов упаковки
( нарушений последовательности наложения плотноупакованных атомных
плоскостей ), а также инструментальным уширением линий, связанным с
условиями съемки рентгенограммы , то для корректного определения
размеров зерен по результатам рентгеновской дифракции необходимо
учесть инструментальное уширение и вычесть вклад внутренних
напряжений.
Для определения истинной ширины интерференционной линии β
одновременно с исследуемым образцом снимают эталонный образец ,
ширина интерференционных линий которого определяется только
геометрией съемки [4]. Такой образец изготавливается из того же
материала, что и исследуемый, но его кристаллиты состоят из блоков с
размером больше 10
-5
см , и они не имеют искажений и дефектов упаковки ,
                                   17
некубических ячеек принимает громоздкий вид (для кубических – см.
формулу 10), который упрощается при замене погрешностей Δθ на Δ(1/d 2) и
проведении операции по оценке погрешностей на несколько этапов. Эта
процедура для кристаллов различных сингоний рассмотрена в [2]. Однако в
настоящее время их, как и параметры ячейки, рассчитывают на компьютере
с использований специальных программ.
     Анализ формул для определения Δа позволяет [2] дать следующие
рекомендации по выбору рефлексов для определения параметров ячейки.
     Частный случай (a ≈ b ≈ c, α ≈ β ≈ γ). Для точного определения длины
а необходим рефлекс, удовлетворяющий условию k<< h >> l, для в - h << k
>> l, для с -- h << l >> k. Для точного определения угла α требуется
рефлекс с соотношением индексов k .l >> h при k ≈ l,
     для β – h.l>> k при h ≈ l, для γ – h.k >> l при h ≈ k.
     При резком различии величины параметров рекомендации по выбору
рефлексов усложняются.

                 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ КРИСТАЛЛИТОВ
     Известно, что механические и физико-химические свойства твердых
тел зависят от размеров кристаллитов. Самый прямой метод определения
размеров и формы кристаллитов и малых частиц – это рассмотрение их в
микроскоп. Для наночастиц эту функцию выполняет просвечивающий
электронный микроскоп. На практике широкое применение находят также
рентгенографические методы определения размеров зерен. Дело в том, что
при малых (меньше 100 нм) величинах кристаллитов (точнее, блоков
когерентного рассеяния) начинает проявляться заметное расширение линий
на рентгенограммах.
     Шириной линии называется ширина линии прямоугольного
профиля, у которой максимальная и интегральная величина
интенсивности равны максимальной и интегральной интенсивности
экспериментальной линии, т.е. β=Iист/Iмакс       - отношению площади
дифракционной линии к ее высоте (в радианах) [1,3].
     Так как ширина пиков определяется не только размером зерна, но и
внутренними напряжениями (связанными, например, с образованием
твердых растворов), наличием в кристаллитах дефектов упаковки
(нарушений последовательности наложения плотноупакованных атомных
плоскостей), а также инструментальным уширением линий, связанным с
условиями съемки рентгенограммы, то для корректного определения
размеров зерен по результатам рентгеновской дифракции необходимо
учесть инструментальное уширение и вычесть вклад внутренних
напряжений.
     Для определения истинной ширины интерференционной линии β
одновременно с исследуемым образцом снимают эталонный образец,
ширина интерференционных линий которого определяется только
геометрией съемки [4]. Такой образец изготавливается из того же
материала, что и исследуемый, но его кристаллиты состоят из блоков с
размером больше 10-5 см, и они не имеют искажений и дефектов упаковки,