软物质X-射线散射基础PDF电子书下载

1 引言与概论 1

1.1 引言 1

1.2 X-射线的产生 4

1.3 单电子散射 7

1.4 平面波散射 9

1.5 X-射线吸收 10

1.6 X-射线折射和反射 13

1.7 X-射线的相干性 14

1.8 X-射线、中子和光散射 17

2 粒子的基本散射 20

2.1 复杂体系的散射 20

2.1.1 原子、分子和晶格 20

2.1.2 散射几何及Ewald球 22

2.1.3 散射及傅里叶变换 23

2.2 模型散射分布的衍射 26

2.2.1 方波分布的衍射 26

2.2.2 球体的衍射 27

2.3 原子与分子——溶液 29

2.3.1 低分辨率下的粒子——形状因子 29

2.3.2 Guinier分析 31

2.3.3 Porod分析 32

2.4 实例研究：无相互作用粒子的SAXS建模 34

2.5 拓展到简单液体——结构因子 37

3 软物质的有序／无序 41

3.1 短程有序 41

3.2 长程有序 42

3.3 液晶的取向和位置有序 44

3.3.1 向列相 45

3.3.2 近晶A相 46

3.4 有序与维度 50

3.4.1 低维涨落 50

3.4.2 二维的两步熔融 52

3.5 实例研究：近晶薄膜的有序 53

4 衍射物理：晶体散射 57

4.1 晶体学原理 57

4.1.1 晶格种类 57

4.1.2 晶面与密勒指数 60

4.2 晶格的衍射 61

4.2.1 布拉格定律 61

4.2.2 倒易空间简介 63

4.2.3 晶格求和与散射条件 66

4.3 晶体散射的其他性质 69

4.3.1 Debye-Waller因子 69

4.3.2 镶嵌度（Mosaic Spread） 70

4.3.3 线宽和平均畴尺寸 70

4.3.4 多晶衍射 71

4.4 实例研究：聚合物结晶 73

4.4.1 例子1：聚乙烯（PE） 74

4.4.2 例子2：等规聚丙烯（iPP） 75

4.4.3 结晶度 76

4.4.4 结晶的开始 78

5 X-射线散射在软物质研究中的应用 79

5.1 仪器、小角和宽角X-射线散射 79

5.2 例子 82

5.2.1 液晶相 82

5.2.2 胶体 86

5.2.3 两亲化合物 87

5.2.4 生物膜 91

5.2.5 嵌段共聚物 94

5.3 实例研究：连接多尺度——有序与窘组 99

5.3.1 嵌段共聚物的受限结晶 100

5.3.2 液晶嵌段共聚物 101

5.3.3 树枝状液晶 103

6 软物质薄膜及其表面 106

6.1 单个界面的反射 106

6.1.1 菲涅耳理论 106

6.1.2 实用方面：扫描、踪迹、粗糙度 109

6.1.3 软界面例子 111

6.2 多界面：软物质薄膜 113

6.2.1 均匀薄膜 113

6.2.2 多层薄膜：递归形式 115

6.2.3 实例一：单层氟代烷烃 117

6.2.4 实例二：二嵌段共聚物薄膜 119

6.3 掠入射衍射 121

6.3.1 烷烃单分子层的表面凝固 123

6.3.2 近晶嵌段共聚物薄膜的受控取向 124

6.4 实例研究：取代噻吩的单层结构 125

参考资料 131