材料现代分析方法练习题及答案(3)

2019-04-10 09:11

R2/R1R3/R1d1(?)d2(?)?(R1R2)(h1k1l1)(h2k2l2)[uvw]1.0001.4141.7851.78590.0021.0001.1552.0612.061-70.5311.0001.0001.2621.26260.0002.2362.4491.7850.79890.0021.6331.9152.0611.26290.0011.5811.5811.2620.79871.5701.6581.6581.7851.076-72.4521.7321.7321.2620.72973.2223.6063.7421.7850.49590.0022.5172.5822.0610.81982.3914.1234.2431.7850.43390.0022.1212.1211.2620.595-76.3721.1731.1731.2621.076-64.7622.2362.2361.2620.56477.0801.0001.0950.7980.798-66.4241.1731.5411.2621.07690.0005.0005.0991.7850.35790.0022.5982.5981.7850.687-78.9023.4163.4642.0610.603-84.4012.6462.6461.2620.47779.1125.3855.4771.7850.33190.0021.0951.3420.7980.729-79.4841.0001.3481.0761.076-84.7812.9152.9151.2620.43380.1302.9152.9151.2620.43380.1322.9582.9581.7850.603-80.2721.5411.5411.2620.819-71.0721.0001.2910.7290.72980.4144.1234.1632.0610.50085.3616.4036.4811.7850.27990.0023.2403.2401.2620.390-81.1204.3204.4352.0610.47790.0013.3173.3171.2620.381-81.3321.3421.6730.7980.59590.0041.3141.4771.0760.81978.0233.6063.6061.2620.35082.0301.8372.0921.2620.68790.0003.8083.8081.2620.331-82.4523.8733.8731.2620.32682.5802.0922.0921.2620.603-76.170

00020-11-1-112-2-2200004-21-1-2202-2-420001-31-2042-2000641-1-33-10008-2-20-2-44-20-1-312-2-620-200-422-2-3110008-6001-511-15-31-2064-200010-40-22-42-31-3-112-2-820-2064-4001-53-20-1-332-2-24-21-1-55-100010-82-28-2-41-1-64-2-20-4-66-2024-4-1-113-32-2-10202-2-511-20-4-682-2-10422-25-1-3001011111012112122013113023123014223114133124233034015134115025234125144225035334135235045344145335245345155255445355455

35.已知某Ni基高温合金的基体为面心立方结构,晶格常数a=0.3597nm,试标定如图所示的电子衍射花样中的A,B,C三点的指数和它们所在的晶带轴指数[UVW],图中R1=OA=12.2 mm,R2=OB=19.9 mm,R3=OC=23.4 mm,? ( R1 R2)=90°。同时已知相机常数 K=25.41mm.?,请试用电子衍射公式对此标定进行核对。

附表:面心立方Ni的单晶电子衍射标准数据表如下(表格见下页):

K2122232425262728293031323334353637383940414243UVW221643112310311552554322331210655321510511441522530443533431551320544H1K1L12-2020-4-1-1100-20-222-20-22002-22-2000-202-21-1-100-20-222-200-2200-22-2002-21-1-12-2000-202-2H2K2L202-4-4602-20-1312-4-211-5-3-15-42402-6-240-533-13-3-1512-4-602-84-6-4-35124-8-646-13-502-10-460-846R2/R11.5811.6121.6331.6581.7321.8372.0922.1212.2362.2362.3182.5172.5982.6462.9152.9152.9583.2403.3173.4163.6063.6063.808R3/R11.5811.6731.9151.6581.7322.0922.0922.1212.2362.4492.5252.5822.5982.6462.9152.9152.9583.2403.3173.4643.6063.7423.808Ф108.43104.3690.00107.5573.2290.0076.17103.63102.9290.0090.0097.61101.10100.8999.8780.1399.7398.8898.6784.4097.9790.0082.45d1(?)1.2720.8042.0771.7981.2721.2721.2721.2721.2721.7981.2722.0771.7981.2721.2721.2721.7981.2721.2722.0771.2721.7981.272d2(?)0.8040.4991.2721.0850.7340.6920.6080.5990.5690.8040.5490.8250.6920.4810.4360.4360.6080.3920.3830.6080.3530.4990.334解: 1.由题得 R1=OA=12.2 mm R2=OB=19.9 mm R3=OC=23.4 mm

FAI=90 R2/R1=1.631 R3/R1=1.918

2.查表

A斑点指数(-1-11), B斑点指数(2-20)

3.其余斑点用矢量合成法标定

即 h3 = h1 + h2 =-1+2=1 k3 = k1 +k2 = -1-2=-3 L3 = L1 + L2 =1+0=1

4.用电子衍射公式核对

已知相机常数 K=25.41mm.A d1=k/R1=2.083A d2=K/R2=1.277A

36.已知Au为f.c.c.结构,a0=0.407nm,衍射环指数 (111)(200)(220),测得R1=17.6mm,R2=20.5mm,R3=28.5mm。求相机常数

R3 R2 R1 解:

1.由题得: R1=17.6mm R2=20.5mm R3=28.5mm

2.计算 R2 顺序比: R12:R22:R32=3:4:8

3.与 N 顺序比对照

则:R1,R2,R3分别对应(111),(200),(220)反射面. 4.故:d111,d200,d220可根据面间距公式确定,求出.

由 Rd=K,故相机常数:K1=R1 d111=20.7mmA; K2=R2 d200=21.0mmA; K3=R3 d220=20.6mmA;

则: 仪器常数K为上三者的平均值: K平均≈20.8

37、多晶原理及特征

电子束照射多晶、纳米晶体时,被照射区域包含很多晶粒,衍射成像原理与多晶X射线衍射相似不产生消光的晶面均有机会产生衍射。每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成一半径为1/d的倒易球面,倒易球面与Ewald球的相惯线为园环。样品各晶粒{hkl}晶面族晶面的衍射线轨迹形成以入射电子束为轴、2q为半锥角的衍射圆锥,不同晶面族衍射圆锥2q不同,但各衍射圆锥共顶、共轴

特征:入射束辐照区为大量取向杂乱无章的细小晶粒多晶样品中各晶粒同名?HKL?面衍射线形成以入射电子束为轴、2?为半锥角的衍射圆锥。衍射圆锥与感光平面相交,得到半径为R的圆环。所以对应晶面的衍射花样为:衍射圆锥与荧光屏或照相底片的相交线(同心园环)。不同?HKL?衍射圆锥2?不同,但各衍射圆锥共顶、共轴。各衍射圆锥与感光平面相交得到一系列的同心圆,即为多晶电子衍射花样。 单晶样品:

当电子束照射到单晶薄膜样品,入射角2?很小,可以认为电子束近似平行于(HKL)晶面所在的晶带轴。

反射球很大,θ很小,在0*附近反射球近似为平面。

由于样品厚度非常小,发生衍射的晶面所对应的倒易点不再是几何点,而是沿样品厚度方向延伸成为倒易杆。

规则排列的衍射斑点。它是过倒易点阵原点的一个二维倒易面的放大像。R=Kg

大量强度不等的衍射斑点。有些并不精确落在Ewald球面上仍能发生衍射,只是斑点强度较弱。倒易杆存在一个强度分布。

单晶衍射花样实际上是零层倒易平面的放大像。 单晶衍射花样的周期性

单晶电子衍射花样与二维零层倒易平面相似,具有周期性排列的特征,其基本单元 — 特征平行四边形 非晶:

39、衍射原理与花样特征

原理:

1、电子束照射多晶、纳米晶体时,被照射区域包含

很多晶粒,衍射成像原理与多晶X射线衍射相似。如图所示。 2、不产生消光的晶面均有机会产生衍射。

3、每一族衍射晶面对应的倒易点分布集合而成

一半径为1/d的倒易球面,倒易球面与Ewald球的相惯线为园环。 4、样品各晶粒{hkl}晶面族晶面的衍射线轨迹形成以入射电子 束为轴、2q为半锥角的衍射圆锥,不同晶面族衍射圆锥2q不同 ,但各衍射圆锥共顶、共轴。

特征:

1、入射束辐照区为大量取向杂乱无章的细小晶粒

2、多晶样品中各晶粒同名?HKL?面衍射线形成以入射电子束为轴、2?为半锥角的衍射圆锥。

3、衍射圆锥与感光平面相交,得到半径为R的圆环。

4、不同?HKL?衍射圆锥2?不同,但各衍射圆锥共顶、共轴。各衍射圆锥与感光平面相交得到一系列的同心圆,即为多晶电子衍射花样。

应用:利用已知结构物质的衍射环标定相机常数 40、方法有:(1)当已知晶体结构时,有:尝试校核法 R2比值法 2)未知晶体结构时,R2比值法推算点阵类型,再来采用尝试校核的方法 (3)标准花样对照法 (4)根据衍射斑点特征平行四边形的查表方法

42.晶带的零层倒易面。 每个衍射斑点是由一个衍射波造成的,该衍射波是一组特定取向的晶面对入射波衍射的结果,反应该组晶面的取向和面间距。在透射电镜中的电子衍射花样实际上就是晶体倒易平面的放大像,衍射点对应的就是倒易点


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