(2) 在Direction 1中输入111,选择它为Plane Normal,这样Direction 1现在代表了(111)晶面;
(3) 在Vector 2中输入001,选择它为Lattice Vector,这样Direction 2现在代表了[001]晶向; 晶面和晶向间的角度会显示在对话框下面;
(4) 点击Calculate按钮,计算的角度会显示在Log中。
隐藏原子
在前面章节我们定义了沿晶体学坐标方向的原子范围(Transform > Set Range)。Crystalmaker中的选择工具也可以用来进行原子范围的改变。
隐藏原子团
可以使用选择工具选择不同形状的结构区域。 (1) 点击箭头工具
;
(2) 在图片窗口中选择一个矩形区域;
(3) 选择Selection > Hide > Unselected Atoms命令,结构中为只显示选定的原子; (4) 选择Selection > Show All命令,显示所有原始原子。
隐藏单个原子 (5) 选择
工具;
(6) 点击一个原子,其会很快消失;
(7) 选择Selection > Show All命令,显示所有原子(或者如果使用使用Edit > Undo命令)。
工具只进行了一次操作,
配位环境
我们已经介绍了一些强有力的选择工具,可以选择晶体模型的任何区域。不过,如果我们再掌握了Spherical选择工具,软件使用起来会更加方便。
Crystalmaker允许用户观察圆形的原子团。我们可以使用这个功能来研究尖晶石晶体中Al原子周围的键合环境。
(1) 选择Transform > Define Cluster命令,出现Define Cluster对话框:
(2) 确保Around site被选定;
(3) 在下来菜单中选择Al,原子的位置坐标会显示出来;
(4) 如果我们想显示位置周围2.5埃范围内的所有原子,Inner Radius设定为0,Outer Radius设定为2.5;
(5) 点击OK继续。结构会重画,只显示以Al为中心周围的原子,本例中会显示一个AlO6原子团。 修饰
接下来,我们使用这个AlO6原子团来实验单个原子和化学键的样式。 (1) 使用箭头工具选择中心原子Al;
(2) 选择Selection > Atoms > Style命令,在菜单中为中心原子选择一个新的样式; (3) 使用以上步骤,为原子团中的氧原子选择一个新的样式; (4) 点击选择一个自定义的氧原子;
(5) 按住shift键,点击中心Al原子。选定的原子会加亮;
(6) 选择Selection > Bonds > Style命令,出现Bond Style对话框;
(7) 在下拉菜单中为化学键样式选择点划线,并使用颜色按钮改变线的颜色; (8) 点击OK键完成设置。
生成化学键文件
如果用户想要记录晶体中化学键长度和角度的信息,可以在Crystalmaker中生成一个详细列表,并存储为化学键文件。这个文件包含了单胞中所有原子的位置坐标,以及每个非对称基元中原子的化学键角度和长度。用户可以使用任何文字或文本编辑器对化学键文件进行编辑。文件的格式详见第10章。
(1) 选择File > Export > Bond Data 命令,出现一个文件对话框; (2) 设定一个文件名和存储路径,点击save按钮;
(3) Crystalmaker生成一个原子和化学键列表,并保存到磁盘。用户可以使用文字编辑器查看这些化学键文件。
输出网页
最后,我们以网页的形式输出关于尖晶石结构的信息。 (1) 网页上图片会和屏幕中图片的大小相同;
(2) 选择File > Export > Web Page命令,出现文件对话框,设定一个文件名和存储路径; (3) 点击Save继续,Crystalmaker会生成一个HTML文件; (4) 定位文件位置,使用Web浏览器打开。
第三章 构建晶体
本章介绍如何在Crystalmaker中创建新的晶体,并对它们进行展示和编辑。我们从检查确定晶体需要哪些数据开始。接下来介绍晶体编辑器以及它先进的对称性选择。然后我们介绍如何确定化学键和多面体。最后介绍如何改变原子的颜色和半径,并把这些保存为默认设置。
元素、原子和位置
为创建和编辑晶体,我们首先需要了解Crystalmaker如何区分原子、元素和晶体学位置。 构建晶体需要三个主要因素:晶格常数,空间群以及非对称基元。
对于单胞中的每个原子,Crystalmaker需要它的位置标注,最少一个化学元素符号及其占位率,分数坐标。
位置标注
位置标注用来确定非对称单元中一个独特的位置,其最多为六位字符(字母或者数字),不能是空格。 占位率
Crystalmaker以及其他程序(CrystalDiffract)需要知道在特定位置上是什么原子占据,以及其相应的比例。原子以其化学元素符号相区分,为一位或者两位字符,并且只能包括字母。 理想晶体中,每个位置只有一种原子占据;其占位率为1。但是,实际晶体中,一些位置显示部分占据,或者无序原子分布中的多重占据。因此,Crystalmaker允许我们定义每个位置最多三个元素符号,每个元素拥有部分展位数值。
例子 1
高温超导体中Ag离子无序排列。假设Ag离子部分占据,但是位置间对称,标注为“M1”。每个位置包含Ag原子的几率为10%。这样,占位率可以写做如下: M1 Ag 0.1
例子 2
一种矿物质中Al和Si原子在四面体位置上为无序排列。晶体结构中,T1位置含有Si的几率为75%,含有Al的几率为25%;T2位置上含有Si的几率为25%,含有Al的几率为75%。占位率写做如下: T1 Si 0.75 Al 0.25 T2 Si 0.25 Al 0.75
Crystalmaker按照每个位置上占位较多的元素的化学符号为标记。
按照化学元素符号不同,原子可以赋予不同的颜色、半径和化学键。Crystalmaker自动识别周期表中的化学元素,并自动设置每种原子的颜色和原子半径。
温度因素
原子位移参数(温度因素)可以从文本文件(例如CIF,GSAS,PDB,SHELX等)加载到程序中。用户可以使用Model Options中的Atoms面板来自定义显示。
创建新的晶体
创建新晶体的两种方法:
(1) 在文本文件中输入数据。利用文字处理器或文本编辑器来创建一个包含晶体学数据的纯
文本文件(ASCII格式)。然后在Crystalmaker中通过File > Open命令来打开这个文本文件(详见第10章);
(2) 在Crystalmaker中,使用File > New Crystal命令。
晶体数据编辑器
选择File > New Crystal命令创建新的晶体,或者选择Edit > Structure进行编辑。晶体编辑窗口如下:
此窗口由三部分组成:一、对称数据;二、晶格参数;三、非对称基元中原子列表。
设定对称性
编辑晶体的第一步是以空间群的形式设置它的对称性。
空间群符号
用户可以直接输入空间群,或者点击Browse,然后选择一个空间群。 空间群符号可以以一下三种格式输入: (1) 国际符号
必须输入正确的格式,字符之间要有空格(例如C2/c应该输入“C 2 / c”)。可以使用简写的国际符号(例如“C 2 / c”),或者使用完整的国际符号(“C 1 2/c 1”)。完整的符号可以进行非传统的对称设置。 (2) Schoenflies符号
必须使用括号,符号间不能有空格。列入C62h应该输做:C2h(6)。 (3) 空间群号
在晶体学国际表中。Crystalmaker假定为空间群的标准设置。
230种空间群都包含在程序中。如果用户的输入不能被Crystamaker识别,警告三角号会出现。
空间群浏览器
在空间群浏览器中,用户可以从列表中选择一个空间群。在Edit Crystal中点击Browse,或者选择Window > Palettes > Spacegroup Browser命令,就可以显示Spacegroup Browser。