材料结构理论学习教案.pptx

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1、会计学 1材料(cilio)结构理论第一页，共75 页。22、四量子数、四量子数n n n:n:主量子数，决定原子中电子能量以及离核平均距离，即电 主量子数，决定原子中电子能量以及离核平均距离，即电子层数；子层数；n n l:l:副（角）量子数，与角动量有关，与电子能量也有关，还 副（角）量子数，与角动量有关，与电子能量也有关，还影响轨道的形状；影响轨道的形状；n n ml:ml:磁量子数，与电子运动的角动量在 磁量子数，与电子运动的角动量在z z轴上的分量有关，影 轴上的分量有关，影响原子轨道的伸展 响原子轨道的伸展(shnzhn)(shnzhn)方向；方向；n n ms:ms:自旋量子数，

2、表示电子自旋方向；自旋量子数，表示电子自旋方向；n n 以四量子数可以完整描述电子运动的状态 以四量子数可以完整描述电子运动的状态第1 页/共74 页第二页，共75 页。n n 能量最低原理：多电子原子处在基态时，总是尽量占有能量最低的轨道n n Pauli不相容原理：同一轨道上能且只能排布两个自旋方向相反的电子；n n Hund规则：电子将尽可能多地分占不同的等价(dngji)轨道，且自旋平行（同向），符合能量最低原理33、核外电子排布、核外电子排布(pi b)(pi b)规律规律第2 页/共74 页第三页，共75 页。44、电子排布、电子排布(pi b)(pi b)规律与性质规律与性质元素

3、周期表元素周期表第3 页/共74 页第四页，共75 页。原子原子(yunz(yunz)尺寸尺寸第4 页/共74 页第五页，共75 页。电负性 电负性第5 页/共74 页第六页，共75 页。二、原子(yunz)结合与结合键p 吸引力：源于异性电荷的库仑引力，长程力，与原子间距离的平方成反比；p 排斥力(chl)：源于同性电荷之间的库仑斥力(chl)和Pauli不相容的排斥作用，短程力；1、原子间的相互作用力第6 页/共74 页第七页，共75 页。n n 成键机理：成键机理：n n 电负性相差较大的两原子相互接近时，通过 电负性相差较大的两原子相互接近时，通过得失 得失(dsh)(dsh)电子形成

4、价层全空或全满的正 电子形成价层全空或全满的正负离子，再通过静电作用成键。负离子，再通过静电作用成键。22、离子键、离子键第7 页/共74 页第八页，共75 页。22、离子键、离子键离子键的形成(xngchng)示意图第8 页/共74 页第九页，共75 页。22、离子键、离子键离子键的特征 离子键的特征(tzhng)(tzhng)在电负性相差较大的原子间形成 在电负性相差较大的原子间形成电子在原子间发生转移，生成离子 电子在原子间发生转移，生成离子 无方向性和饱和性 无方向性和饱和性 每个离子被最大数目的相反离子包围 每个离子被最大数目的相反离子包围强度高 强度高(150(150 370 kc

5、al/mol 370 kcal/mol，即，即627 627 1546.6 kJ/mol)1546.6 kJ/mol)第9 页/共74 页第十页，共75 页。22、离子键、离子键离子化合物性质特点离子化合物性质特点熔点较高，硬度较大；熔点较高，硬度较大；易溶于水；易溶于水；本身本身(bnshn)(bnshn)导电性并不好，但溶于水或熔化时都能导电导电性并不好，但溶于水或熔化时都能导电第10 页/共74 页第十一页，共75 页。33、共价键、共价键成键机理 成键机理(j l)(j l)电负性相差较小的两原子相互接近时，价电子在杂化轨道上重排后形成共用电子对而成键。电负性相差较小的两原子相互接近时

6、，价电子在杂化轨道上重排后形成共用电子对而成键。第11 页/共74 页第十二页，共75 页。33、共价键、共价键共价键的特征 共价键的特征高电负性原子间形成 高电负性原子间形成两个相邻 两个相邻(xin ln)(xin ln)原子间共用电子 原子间共用电子饱和性、方向性（电子云交叠有方向，价电子数量有限）饱和性、方向性（电子云交叠有方向，价电子数量有限）高强度 高强度(稍低于离子键 稍低于离子键;125;125 300 kcal/mol 300 kcal/mol，即，即522.5 522.5 1254 1254 kJ/mol)kJ/mol)第12 页/共74 页第十三页，共75 页。33、共价

7、键、共价键共价化合物的性质特点 共价化合物的性质特点高熔点、高硬度和强度；高熔点、高硬度和强度；一般 一般(ybn)(ybn)是绝缘体，熔融状态下也不能导电。是绝缘体，熔融状态下也不能导电。第13 页/共74 页第十四页，共75 页。44、金属键、金属键n n 成键机理 成键机理n n 金属原子相互靠近 金属原子相互靠近(kojn)(kojn)时，原子核形成紧密堆积，所有原子 时，原子核形成紧密堆积，所有原子的价电子脱离原轨道形成广域电子云被所有原子共用。的价电子脱离原轨道形成广域电子云被所有原子共用。第14 页/共74 页第十五页，共75 页。44、金属键、金属键金属键的特征金属键的特征低电

8、负性原子间形成低电负性原子间形成 高强度高强度(稍小于共价键和离子键稍小于共价键和离子键;25;25200 kcal/mol,200 kcal/mol,即即104.5104.5836 kJ/mol)836 kJ/mol)无方向性：趋向于与最大数目的相邻原子结合无方向性：趋向于与最大数目的相邻原子结合无饱和无饱和(b(boh)oh)性：电子为所有原子共享性：电子为所有原子共享第15 页/共74 页第十六页，共75 页。44、金属键、金属键金属材料的性质 金属材料的性质(xngzh)(xngzh)特点 特点良好的延展性，适于机械加工 良好的延展性，适于机械加工良好的导电性 良好的导电性良好的导热性

9、 良好的导热性第16 页/共74 页第十七页，共75 页。n n成键机理成键机理n n电负性相差较大的原子电负性相差较大的原子(yunz)(yunz)之间形成之间形成共价键后，共用电子对强烈偏向电负性大共价键后，共用电子对强烈偏向电负性大的原子的原子(yunz)(yunz)一侧，从而使分子一端呈一侧，从而使分子一端呈正电，另一端呈负电，从而可再以静电作正电，另一端呈负电，从而可再以静电作用成键。用成键。55、极化、极化(j hu)(j hu)键（键（Van Der waalsVan Der waals键）键）第17 页/共74 页第十八页，共75 页。55、极化、极化(j hu)(j hu)键

10、键极化键的特点 极化键的特点极化使分子间产生静电引力（二次键）极化使分子间产生静电引力（二次键）一般无方向性，但影响周围区域的分子 一般无方向性，但影响周围区域的分子弱结合力 弱结合力(强结合力的 强结合力的1/100 1/100；10 kcal/mol 10 kcal/mol，即，即41.8 kJ/mol)41.8 kJ/mol)氢键 氢键(qn jin)(qn jin)是典型极化键 是典型极化键第18 页/共74 页第十九页，共75 页。55、极化、极化(j hu)(j hu)键键氢键(qn jin)形成示意图第19 页/共74 页第二十页，共75 页。55、极化、极化(j hu)(j h

11、u)键键极化键对材料性质的影响 极化键对材料性质的影响增强材料内部 增强材料内部(nib)(nib)的作用力；的作用力；提高材料的熔点和沸点；提高材料的熔点和沸点；改变材料的强度，刚度，塑性等特性 改变材料的强度，刚度，塑性等特性第20 页/共74 页第二十一页，共75 页。66、结合、结合(jih)(jih)键小结键小结n n 离子键、共价键、金属键结合能较大 离子键、共价键、金属键结合能较大(jio d)(jio d)，属一次键；极化，属一次键；极化键结合力较弱，仅强结合键的 键结合力较弱，仅强结合键的1/100 1/100，属二次键，属二次键n n 四种键都源于静电作用 四种键都源于静电

12、作用n n 材料中四种结合键并不能截然分开。存在不同程度的过渡型 材料中四种结合键并不能截然分开。存在不同程度的过渡型n n 通常，结合能大的材料，强度和熔点也高，但存在极化键的材料 通常，结合能大的材料，强度和熔点也高，但存在极化键的材料性能上会有很大变化 性能上会有很大变化第21 页/共74 页第二十二页，共75 页。三、晶体结构与晶体学第22 页/共74 页第二十三页，共75 页。11、晶体、晶体(jngt)(jngt)概述概述n n定义定义n n晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质构成的固体物质(wzh)(w

13、zh)。n n注意注意n n（11）一种物质）一种物质(wzh)(wzh)是否是晶体是由其内部结构决定的，是否是晶体是由其内部结构决定的，而非由外观判断；而非由外观判断；n n（22）周期性是晶体结构最基本的特征。）周期性是晶体结构最基本的特征。第23 页/共74 页第二十四页，共75 页。11、晶体、晶体(jngt)(jngt)概述概述（3 3）晶体）晶体(jngt)(jngt)的有序性，既要求近程有序，也要求长程有序 的有序性，既要求近程有序，也要求长程有序第24 页/共74 页第二十五页，共75 页。11、晶体、晶体(jngt)(jngt)概述概述晶体的特征晶体的特征自限性：自发形成规自

14、限性：自发形成规则外形的几何多面体则外形的几何多面体解理性：能沿一定解理性：能沿一定(ydng)(ydng)晶面发生劈晶面发生劈裂裂第25 页/共74 页第二十六页，共75 页。n n 对称性：晶体旋转一定角度后格点重合的特性，晶体只具有 对称性：晶体旋转一定角度后格点重合的特性，晶体只具有1 1，2 2，3 3，4 4，6 6次对称轴 次对称轴n n 固定熔点：晶体的熔点即向非晶态转变时的临界温度 固定熔点：晶体的熔点即向非晶态转变时的临界温度n n 各向异性：晶体在不同 各向异性：晶体在不同(b tn)(b tn)的方向上，性质各不相同 的方向上，性质各不相同第26 页/共74 页第二十七

15、页，共75 页。2、晶体学基础(jch)晶体结构与空间点阵晶体结构与空间点阵阵点的基本特征阵点的基本特征周期性周期性:周期性排列；周期性排列；同同一一性性:每每个个阵阵点点在在空空间间分分布布(fnb)(fnb)必必须须具具有有完完全全相相同同的的周周围环境围环境(surrounding)(surrounding)第27 页/共74 页第二十八页，共75 页。晶体结构与空间点阵晶体结构与空间点阵(kn(kn jin di jin din zhn)n zhn)的区别的区别n n 晶体结构指原子或离子在晶体中的真实 晶体结构指原子或离子在晶体中的真实(zhnsh)(zhnsh)排列情况 排列情况n

16、 n 空间点阵是对晶体结构的抽象和提炼 空间点阵是对晶体结构的抽象和提炼第28 页/共74 页第二十九页，共75 页。n n 晶胞是晶体结构中 晶胞是晶体结构中能够反映晶体周期 能够反映晶体周期性和对称性的最小 性和对称性的最小平行六面体格子；平行六面体格子；n n 晶格是对晶胞的几 晶格是对晶胞的几何 何(j(j h)h)抽象和简 抽象和简化；化；晶胞晶胞(jn(jn bo)bo)与晶格与晶格第29 页/共74 页第三十页，共75 页。选取选取(xu(xunqnq)晶胞的原则晶胞的原则n n选取的平行六面体应与宏观晶体具有同样的对称性；选取的平行六面体应与宏观晶体具有同样的对称性；n n平行

17、六面体内的棱和角相等的数目应最多；平行六面体内的棱和角相等的数目应最多；n n当平行六面体的棱角当平行六面体的棱角(lngjio)(lngjio)存在直角时，直角的数存在直角时，直角的数目应最多；目应最多；n n在满足上条件，晶胞应具有最小的体积。在满足上条件，晶胞应具有最小的体积。第30 页/共74 页第三十一页，共75 页。a c b 晶格晶格(jn(jn)常数常数晶格的结构通常用晶晶格的结构通常用晶格常数进描述；格常数进描述；边长边长aa、bb、cc，决定，决定晶格的大小；晶格的大小；夹角夹角(ji jio)a(ji jio)a、bb、gg，决定晶格的形状；，决定晶格的形状；第31 页/

18、共74 页第三十二页，共75 页。布喇菲晶格布喇菲晶格(jn(jn)n n 理论上空间点阵中可以 理论上空间点阵中可以选取任意多个不同的晶 选取任意多个不同的晶格，但能够反映 格，但能够反映(fnyng)(fnyng)晶体周期性 晶体周期性和对称性的晶格只有 和对称性的晶格只有14 14种，即布喇菲晶格。种，即布喇菲晶格。第32 页/共74 页第三十三页，共75 页。第33 页/共74 页第三十四页，共75 页。布喇菲晶格布喇菲晶格(jn(jn)n n 立方 立方(lfng)(lfng)晶系 晶系n n 特点：特点：a=b=c,a=b=g=90 a=b=c,a=b=g=90n n 简单立方 简

19、单立方(lfng)(lfng)体心立方 体心立方(lfng)(lfng)面心立方 面心立方(lfng)(lfng)第34 页/共74 页第三十五页，共75 页。布喇菲晶格布喇菲晶格(jn(jn)n n 六方晶系（简单 六方晶系（简单(jindn)(jindn)六方）六方）n n 特点：特点：n n a1=a2=a3c,a=b=90,g=120 a1=a2=a3c,a=b=90,g=120n n 三方晶系（简单 三方晶系（简单(jindn)(jindn)三方）三方）n n 特点：特点：n n a=b=c a=b=c，a=b=g 90 a=b=g 90第35 页/共74 页第三十六页，共75 页。

20、布喇菲晶格布喇菲晶格(jn(jn)n n四方四方(sfng)(sfng)晶系晶系n n特点：特点：a=bca=bc，a=b=g=90 a=b=g=90n n简单四方简单四方(sfng)(sfng)n n体心四方体心四方(sfng)(sfng)第36 页/共74 页第三十七页，共75 页。布喇菲晶格布喇菲晶格(jn(jn)n n 正交晶系 正交晶系n n 特点：特点：n n abc abc，n n a=b=g=9 a=b=g=90 0n n 简单 简单(ji(ji ndn ndn)正交 正交底心正交 底心正交n n 体心正交 体心正交面心正交 面心正交第37 页/共74 页第三十八页，共75 页

21、。布喇菲晶格布喇菲晶格(jn(jn)n n 三斜晶系（简单 三斜晶系（简单(ji(ji ndn)ndn)单斜）单斜）n n 特点：特点：abc abc，abg90 abg90n n 单斜晶系 单斜晶系n n 特点：特点：n n abc abc，n n a=b=90 g a=b=90 gn n 简单 简单(ji(ji ndn)ndn)单斜 单斜n n 底心单斜 底心单斜第38 页/共74 页第三十九页，共75 页。原胞原胞n n 定义 定义(dngy)(dngy)：能反映晶体结构周期性的最小重复单元：能反映晶体结构周期性的最小重复单元n n 原胞与晶胞的比较 原胞与晶胞的比较原胞 晶胞反映特征

22、周期性 周期性和对称性包含基元1 1体积 最小 不定第39 页/共74 页第四十页，共75 页。晶格晶格(jn(jn)所含的基元数所含的基元数n n 由于 由于(yuy)(yuy)晶体具有周期性，晶格不同位置的基元被不同 晶体具有周期性，晶格不同位置的基元被不同的晶格所共用 的晶格所共用第40 页/共74 页第四十一页，共75 页。晶格晶格(jn(jn)所含的基元数所含的基元数格子类型顶角格点面上格点中心格点格点总数简单格子8 0 0 1体心格子8 0 1 2底心格子8 2 0 2面心格子8 6 0 4第41 页/共74 页第四十二页，共75 页。p 晶格内格点的方位可用晶向表示，晶向可用晶向

23、指数(zh sh)（密勒指数(zh sh)）记作UVWp 晶向指数(zh sh)计算方法p 1）确定坐标系p 2）从原点出发朝目标格点做一直线p 3）取目标格点坐标与原点坐标相减，结果相约，取最小整数比p 4）结果数组外加方括号，负号记在对应数字上方，即为晶向指数(zh sh)晶向指数晶向指数(zh(zhsh)sh)第42 页/共74 页第四十三页，共75 页。晶向指数晶向指数(zh(zhsh)sh)n n 重要 重要(zhngyo)(zhngyo)晶向示例 晶向示例第43 页/共74 页第四十四页，共75 页。晶向指数晶向指数(zh(zhsh)sh)晶向指数要点 晶向指数要点一个晶向指数代表

24、着相互平行、方向一致的所有晶向；一个晶向指数代表着相互平行、方向一致的所有晶向；由于晶格具有周期性，成倍数关系的晶向指数表示的是同一晶向 由于晶格具有周期性，成倍数关系的晶向指数表示的是同一晶向由于晶格的对称性，部分 由于晶格的对称性，部分(b fen)(b fen)晶向完全等价，如立方晶系中 晶向完全等价，如立方晶系中,等价晶向可用晶向族表示 等价晶向可用晶向族表示 第44 页/共74 页第四十五页，共75 页。n n 由于晶体的对称性，间距相同的晶面具有 由于晶体的对称性，间距相同的晶面具有(jyu)(jyu)相同的性 相同的性质，这些晶面可用晶面指数表示为（质，这些晶面可用晶面指数表示为

25、（hkl hkl）n n 晶面指数的计算方法 晶面指数的计算方法n n 1 1）在所求晶面外取一格点作为原点，由格点伸展出的三条）在所求晶面外取一格点作为原点，由格点伸展出的三条棱作为坐标轴；棱作为坐标轴；n n 2 2）以晶格常数）以晶格常数a a、b b、c c为单位，求出晶面在各坐标轴上的截 为单位，求出晶面在各坐标轴上的截距；距；n n 3 3）取截距的倒数，化作互质整数比，加括号即为晶面指数）取截距的倒数，化作互质整数比，加括号即为晶面指数晶面指数晶面指数(zh(zhsh)sh)第45 页/共74 页第四十六页，共75 页。晶面指数晶面指数(zh(zhsh)sh)n n 晶面计算 晶

26、面计算(j sun)(j sun)实例 实例第46 页/共74 页第四十七页，共75 页。晶面指数晶面指数(zh(zhsh)sh)晶面指数要点 晶面指数要点晶面指数表示的是一组相互平行，间距相等的晶面；晶面指数表示的是一组相互平行，间距相等的晶面；由于晶格 由于晶格(jn(jn)具有对称性，晶面与其负晶面是相同晶面；具有对称性，晶面与其负晶面是相同晶面；由于晶格 由于晶格(jn(jn)具有周期性，晶面指数成倍数关系的晶面不 具有周期性，晶面指数成倍数关系的晶面不一定相同，即晶面指数不需约至最简比；一定相同，即晶面指数不需约至最简比；第47 页/共74 页第四十八页，共75 页。六方晶系指数六方

27、晶系指数(zh(zhsh)sh)n n 六方晶系具有 六方晶系具有(jyu)(jyu)特殊的对称性，常用密勒 特殊的对称性，常用密勒-布喇菲指数 布喇菲指数表示其晶向和晶面 表示其晶向和晶面n n 密勒 密勒-布喇菲晶向指数 布喇菲晶向指数n n uvtw uvtw，t=-(u+v)t=-(u+v)n n 密勒 密勒-布喇菲晶面指数 布喇菲晶面指数n n(hkil)(hkil)，i=-(h+k)i=-(h+k)第48 页/共74 页第四十九页，共75 页。三指数三指数(zh(zhsh)sh)与四指数与四指数(zh(zhsh)sh)的转换的转换n n 密勒晶向指数 密勒晶向指数(zhsh)UVW

28、(zhsh)UVWn n 密勒 密勒-布喇菲晶向指数 布喇菲晶向指数(zhsh)uvtw(zhsh)uvtwn n u=(2U-V)/3,v=(2V-U)/3,t=-(U+V)/3,w=W u=(2U-V)/3,v=(2V-U)/3,t=-(U+V)/3,w=Wn n 密勒晶面指数 密勒晶面指数(zhsh)(hkl)(zhsh)(hkl)n n 密勒 密勒-布喇菲晶面指数 布喇菲晶面指数(zhsh)(hkil)(zhsh)(hkil)n n h=h,k=k,i=-(h+k),l=l h=h,k=k,i=-(h+k),l=l第49 页/共74 页第五十页，共75 页。晶格晶格(jn(jn)致密度

29、致密度第50 页/共74 页第五十一页，共75 页。晶格晶格(jn(jn)致密度致密度n n 密排六方致密度 密排六方致密度(md)(md)格点数：致密度(md)：第51 页/共74 页第五十二页，共75 页。面心立方面心立方(lfng)(lfng)与密排六方的堆垛方式与密排六方的堆垛方式n n 密排六方 密排六方n n ABABABAB ABABABABn n 面心立方 面心立方(lfng)(lfng)n n ABCABCABC ABCABCABC第52 页/共74 页第五十三页，共75 页。manbpcn n 两相邻近平行晶面间的垂直距离晶面间距，用dhkl表示n n dhkl求解(qi

30、ji)方法（以正交晶系为例）：晶面间距晶面间距(jin j)(jin j)第53 页/共74 页第五十四页，共75 页。不同不同(b tn)(b tn)晶系的晶面间距晶系的晶面间距注意：以上计算(j sun)式是对简单晶胞而言，如果为复杂晶胞，在计算(j sun)时应考虑到晶面层数增加的影响第54 页/共74 页第五十五页，共75 页。晶面密度晶面密度(md)(md)晶面密度(md)与晶面间距之间关系的示意图第55 页/共74 页第五十六页，共75 页。晶面密度晶面密度(md)(md)计算方法计算方法例：计算晶格常数为a 的BCC 晶体(jngt)（100）晶面的晶面密度。abc(100)a解

31、：如图截取晶胞(jn bo)的（100）截面晶面面积：晶面上原子数目：晶面密度：第56 页/共74 页第五十七页，共75 页。立方晶体立方晶体(jngt)(jngt)各主要晶面的原子排列与晶面密度各主要晶面的原子排列与晶面密度晶面指数BCC FCC原子排列 晶面密度 原子排列 晶面密度100110111第57 页/共74 页第五十八页，共75 页。3、准晶、非晶和液晶(yjng)n n非晶非晶n n基元呈无序排列，但基元结构具有一定规律性，即短程有基元呈无序排列，但基元结构具有一定规律性，即短程有序、长程无序序、长程无序n n玻璃玻璃n n金属玻璃金属玻璃n n非晶态高分子聚合物非晶态高分子聚

32、合物n n通常宏观上均匀通常宏观上均匀(jnyn)(jnyn)，具有各向同性，具有各向同性n n结构处于亚稳态结构处于亚稳态第59 页/共74 页第六十页，共75 页。准晶准晶n n 晶体只有1，2，3，4，6次对称轴；n n 具有(jyu)其他对称轴的，即晶格排列只有对称性而无周期性的即为准晶态（quasi-crystalline state）具有五次对称轴定向(dn xin)长程有序但无重复周期的图形第60 页/共74 页第六十一页，共75 页。液晶液晶(yjng)(yjng)（Liquid CrystalsLiquid Crystals）p p 液晶是晶体 液晶是晶体(jngt(jngt

33、)和液体之间的中间状态，液晶具有液体的 和液体之间的中间状态，液晶具有液体的流动性，又具有晶体 流动性，又具有晶体(jngt(jngt)的某些各向异性。的某些各向异性。向列相近晶相胆甾相第61 页/共74 页第六十二页，共75 页。液晶液晶(yjng)(yjng)（Liquid CrystalsLiquid Crystals）液晶的性质 液晶的性质液晶不是固体，具有一定的流动性 液晶不是固体，具有一定的流动性也不是液体，它的分子有明显的取向性 也不是液体，它的分子有明显的取向性液晶分子具有一维或二维的长程有序，在光学、电学和磁学方 液晶分子具有一维或二维的长程有序，在光学、电学和磁学方面具有各

34、向异性 面具有各向异性液晶的应用 液晶的应用虽然液晶的分子不固定 虽然液晶的分子不固定(gdng)(gdng)，有流动性，但其分子轴基本，有流动性，但其分子轴基本上定向。这种定向排列会影响液晶的光学性能，而液晶分子排 上定向。这种定向排列会影响液晶的光学性能，而液晶分子排列状态可受到外在电场的调控。所以液晶常用来作液晶显示器 列状态可受到外在电场的调控。所以液晶常用来作液晶显示器第62 页/共74 页第六十三页，共75 页。4、材料结构的实验(shyn)研究对于晶体材料，有多种方法 对于晶体材料，有多种方法(fngf)(fngf)对其空间点阵的结 对其空间点阵的结构进行表征：构进行表征：X X

35、射线衍射 射线衍射电子衍射 电子衍射扫描隧道显微镜 扫描隧道显微镜原子力显微镜 原子力显微镜 第63 页/共74 页第六十四页，共75 页。X射线衍射(ynsh)n n19121912年年LaueLaue通过实验观察到了通过实验观察到了XX射线的衍射现象，同时证明了射线的衍射现象，同时证明了XX射线的波动性和空间点阵的存在。射线的波动性和空间点阵的存在。n n19151915年年BraggBragg父子提出了晶体衍射父子提出了晶体衍射理论理论(lln)(lln)，建立，建立BraggBragg公式，为公式，为XX射线衍射测定晶体结构建立基射线衍射测定晶体结构建立基础。础。第64 页/共74 页

36、第六十五页，共75 页。X射线衍射(ynsh)n nXX射线衍射射线衍射(ynsh)(ynsh)原理原理Bragg Bragg公式 公式(gngsh)(gngsh)第65 页/共74 页第六十六页，共75 页。X射线衍射(ynsh)n nXX射线粉晶衍射射线粉晶衍射(ynsh)(ynsh)第66 页/共74 页第六十七页，共75 页。X射线衍射(ynsh)第67 页/共74 页第六十八页，共75 页。X射线衍射(ynsh)第68 页/共74 页第六十九页，共75 页。电子衍射n n电子衍射通过电子衍射通过(tnggu)(tnggu)聚焦的电子束与样品接触后产生聚焦的电子束与样品接触后产生的衍射

37、花样（的衍射花样（patternpattern）表征晶体结构）表征晶体结构第69 页/共74 页第七十页，共75 页。扫描(somio)隧道显微镜n n利用探针针尖与样品表面利用探针针尖与样品表面(bi(biomin)omin)之间的隧道电流作为之间的隧道电流作为信号表征样品的表面信号表征样品的表面(bi(biomin)omin)结构结构第70 页/共74 页第七十一页，共75 页。扫描(somio)隧道显微镜第71 页/共74 页第七十二页，共75 页。原子力显微镜n n 通过探针针尖与样品表面的接触力作为信号 通过探针针尖与样品表面的接触力作为信号(xnho)(xnho)表征样品 表征样品表面结构 表面结构第72 页/共74 页第七十三页，共75 页。原子力显微镜第73 页/共74 页第七十四页，共75 页。感谢您的观看(gunkn)。第74 页/共74 页第七十五页，共75 页。