Теоретический расчет рентгенограммы поликристалла. Панова Т.В - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

13
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Включить компьютер и загрузить программу PowderCell.
2. Загрузить файлы с расширением *.cel, *.txt или *.res для
различных примеров кристаллических структур. Произвести раз-
личные манипуляции с кристаллическими структурами и интенсив-
ностями рассеяния с использованием клавиш сверху и справа.
3. Рассчитать теоретические дифрактограммы и построить
элементарные ячейки поликристаллов.
Задание 1.
Изменяя длину волны от максимальной (Cr) до минимальной
(Ag) рентгеновского излучения, проследить за изменением дифрак-
тограммы. Дать объяснение увеличению дифракционных линий при
уменьшении длины волны рентгеновского излучения.
Сохранить набранные файлы с расширением *.cel для сле-
дующих структур, которые будут использоваться в данной работе и
последующих работах практикума:
Полиморфные модификации железа:
1. Файл «alfafe.cel» для альфа-Fe (кубическая объемноцентри-
рованная (ОЦК) структура, устойчивая < 910 С
о
). Параметр элемен-
тарной ячейки (э.я.) – 2.8665 Å, координаты атома Fe – [[0 0 0]],
[[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m). Число атомов в ячейке –2.
2. Файл «gammafe.cel» для гамма-Fe (кубическая гранецен-
трированная структура (ГЦК), устойчивая в интервале 910-1400 С
о
.
Параметр э.я. – 3.637 Å, координаты атома Fe – [[0 0 0 ]], [[0,5 0,5
0]], [[0,5 0 0,5]], [[0 0,5 0,5]], RGNR 225 (Fm3m). Число атомов в
ячейке – 4.
3. Файл «deltafe.cel» для дельта-Fe (ОЦК структура, параметр
э.я. – 2.936 Å, координаты атома Fe – [[0 0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR
229 (Im3m). Число атомов в ячейке – 2.
Сплавы типа Cu
3
Au
Проследить за изменением дифрактограммы с понижением
класса симметрии.
4. Файл «Cu3Audis.cel» для сплава Cu-Au (25 % Au). В неупо-
рядоченном состоянии при повышенных температурах сплав харак-
теризуется примерно однородным, статистическим распределением
14
Au и Cu по узлам ГЦК решетки с параметром э.я. – 3.75 Å. Факторы
занятости позиции для Au – 0.25, Cu – 0.75 соответственно, коорди-
наты атома Au в э.я. – [[0 0 0]], Cu – [[0 0.5 0.5]], [[0.5 0 0.5]] и [[0.5
0.5 0]], RGNR 225.
5. Файл «Cu3Auord.cel» для того же сплава, отожженного ни-
же критической температуры (390 С
о
). Происходит упорядочение.
Параметр э.я. тот же самый (не меняется), однако происходит по-
нижение симметрии, ячейка становится примитивной кубической-
RGNR 221 (Pm3m), координаты атомов: Au – [[0 0 0]], Cu – [[0 0.5
0.5]], [[0.5 0 0.5]], [[0.5 0.5 0]].
Тип
β
-латунь
6. Файл «CuZn.cel» для для неупорядоченной ОЦК-структуры
сплава Cu-Zn с равновероятным расположением меди и цинка (фак-
тор занятости – 0.5), параметр э.я. – 3.72 Å, координаты атомов – [[0
0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m).
7. Файл «Betalat.cel» для того же сплава, в упорядоченной
структуре, параметр э.я. тот же самый, координаты атомов: Cu – [[0
0 0]], Zn – [[0.5 0.5 0.5]], RGNR 221 (Структурный тип CsCl). Фактор
занятости – 0,5.
Полупроводники
8. Файл GE.cel, германий, тип алмаза (число атомов в э.я. – 8),
параметр э.я. – 5.658 Å, координаты атома Ge – [[0 0 0]], RGNR
227(Fd3m).
9. Файл ZnS.cel, структурный тип цинковой обманки, пара-
метр э.я. – 5.423 Å, координаты : Zn – [[0 0 0]], S – [[0.25 0.25 0.25]],
RGNR 216.
10. Файл GaAs.cel, арсенид галлия, структурный тип ZnS, па-
раметр э.я. – 5.65321 Å.
Оксиды титана
11. Файл «Rutil.cel», TiO
2
, структурный тип рутила, координа-
ты атомов: Ti – [[0 0 0]], O – [[0.3048 0.3048 0]], тетрагональная э.я.
(a = b = 4.594 Å, c = 2.959 Å), RGNR 136.
12. Файл TiO.cel, TiO, структурный тип NaCl, параметр э.я. –
4.177 Å, координаты атомов: Ti – [[0 0 0]], O – [[0.5 0 0]], RGNR 225. 
              ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ                                  Au и Cu по узлам ГЦК решетки с параметром э.я. – 3.75 Å. Факторы
                                                                         занятости позиции для Au – 0.25, Cu – 0.75 соответственно, коорди-
     1. Включить компьютер и загрузить программу PowderCell.
                                                                         наты атома Au в э.я. – [[0 0 0]], Cu – [[0 0.5 0.5]], [[0.5 0 0.5]] и [[0.5
     2. Загрузить файлы с расширением *.cel, *.txt или *.res для
                                                                         0.5 0]], RGNR 225.
различных примеров кристаллических структур. Произвести раз-
                                                                                5. Файл «Cu3Auord.cel» для того же сплава, отожженного ни-
личные манипуляции с кристаллическими структурами и интенсив-
                                                                         же критической температуры (390 Со). Происходит упорядочение.
ностями рассеяния с использованием клавиш сверху и справа.
                                                                         Параметр э.я. тот же самый (не меняется), однако происходит по-
     3. Рассчитать теоретические дифрактограммы и построить
                                                                         нижение симметрии, ячейка становится примитивной кубической-
элементарные ячейки поликристаллов.
                                                                         RGNR 221 (Pm3m), координаты атомов: Au – [[0 0 0]], Cu – [[0 0.5
      Задание 1.                                                         0.5]], [[0.5 0 0.5]], [[0.5 0.5 0]].
      Изменяя длину волны от максимальной (Cr) до минимальной
                                                                                Тип β-латунь
(Ag) рентгеновского излучения, проследить за изменением дифрак-
                                                                                6. Файл «CuZn.cel» для для неупорядоченной ОЦК-структуры
тограммы. Дать объяснение увеличению дифракционных линий при
                                                                         сплава Cu-Zn с равновероятным расположением меди и цинка (фак-
уменьшении длины волны рентгеновского излучения.
                                                                         тор занятости – 0.5), параметр э.я. – 3.72 Å, координаты атомов – [[0
      Сохранить набранные файлы с расширением *.cel для сле-
                                                                         0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m).
дующих структур, которые будут использоваться в данной работе и
                                                                                7. Файл «Betalat.cel» для того же сплава, в упорядоченной
последующих работах практикума:
                                                                         структуре, параметр э.я. тот же самый, координаты атомов: Cu – [[0
       Полиморфные модификации железа:                                   0 0]], Zn – [[0.5 0.5 0.5]], RGNR 221 (Структурный тип CsCl). Фактор
       1. Файл «alfafe.cel» для альфа-Fe (кубическая объемноцентри-      занятости – 0,5.
рованная (ОЦК) структура, устойчивая < 910 Со). Параметр элемен-
                                                                               Полупроводники
тарной ячейки (э.я.) – 2.8665 Å, координаты атома Fe – [[0 0 0]],
                                                                               8. Файл GE.cel, германий, тип алмаза (число атомов в э.я. – 8),
[[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m). Число атомов в ячейке –2.
                                                                         параметр э.я. – 5.658 Å, координаты атома Ge – [[0 0 0]], RGNR
       2. Файл «gammafe.cel» для гамма-Fe (кубическая гранецен-
                                                                         227(Fd3m).
трированная структура (ГЦК), устойчивая в интервале 910-1400 Со.
                                                                               9. Файл ZnS.cel, структурный тип цинковой обманки, пара-
Параметр э.я. – 3.637 Å, координаты атома Fe – [[0 0 0 ]], [[0,5 0,5
                                                                         метр э.я. – 5.423 Å, координаты : Zn – [[0 0 0]], S – [[0.25 0.25 0.25]],
0]], [[0,5 0 0,5]], [[0 0,5 0,5]], RGNR 225 (Fm3m). Число атомов в
                                                                         RGNR 216.
ячейке – 4.
                                                                               10. Файл GaAs.cel, арсенид галлия, структурный тип ZnS, па-
       3. Файл «deltafe.cel» для дельта-Fe (ОЦК структура, параметр
                                                                         раметр э.я. – 5.65321 Å.
э.я. – 2.936 Å, координаты атома Fe – [[0 0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR
229 (Im3m). Число атомов в ячейке – 2.                                          Оксиды титана
                                                                                11. Файл «Rutil.cel», TiO2, структурный тип рутила, координа-
      Сплавы типа Cu3Au
                                                                         ты атомов: Ti – [[0 0 0]], O – [[0.3048 0.3048 0]], тетрагональная э.я.
      Проследить за изменением дифрактограммы с понижением
                                                                         (a = b = 4.594 Å, c = 2.959 Å), RGNR 136.
класса симметрии.
                                                                                12. Файл TiO.cel, TiO, структурный тип NaCl, параметр э.я. –
      4. Файл «Cu3Audis.cel» для сплава Cu-Au (25 % Au). В неупо-
                                                                         4.177 Å, координаты атомов: Ti – [[0 0 0]], O – [[0.5 0 0]], RGNR 225.
рядоченном состоянии при повышенных температурах сплав харак-
теризуется примерно однородным, статистическим распределением

                                 13                                                                          14

Страницы