第一章 晶体衍射简史 1
1.1 X-射线粉末衍射史 1
1.2电子显微学简史 3
1.3衍射花样中的基本信息 5
本章小结 6
思考题 6
第二章 晶体学基础 7
2.1引言 7
2.2空间与格子 8
2.2.1点阵和基元 8
2.2.2原胞和基矢 9
2.2.3倒易空间与倒易点阵 11
2.2.4典型的晶体结构 13
2.3单胞内的点、线、面、体 16
2.3.1格点的位置与晶向 16
2.3.2晶面与晶面指数 17
2.3.3 14种布喇菲格子 18
2.4宏观对称性——点群 19
2.4.1基本对称操作 20
2.4.2点群 22
2.5微观对称性——空间群 25
2.5.1三种典型微观对称元素 25
2.5.2空间群的符号表示 26
2.5.3国际X-射线晶体学表 35
2.6晶体结构模型的建立 39
2.7常见晶体学计算与坐标变换 42
2.7.1正格矢和倒格矢的转换 43
2.7.2晶面间距、晶面夹角、晶向夹角、晶带轴 44
2.7.3六角晶系和菱方晶系间的坐标变换 46
2.7.4六角和菱方晶系中三指数和四指数问题 47
2.7.5化学式单元数 48
2.7.6 Pearson符号 48
本章小结 49
思考题 50
第三章 晶体衍射基础 51
3.1引言 51
3.2X-射线衍射 51
3.2.1电子对X-射线的散射 51
3.2.2原子对X-射线的散射 53
3.3电子衍射 54
3.3.1电子的基本属性 54
3.3.2运动电子与物质的相互作用 55
3.3.3原子对电子的散射 57
3.4理想晶体的衍射 58
3.5晶体衍射几何 59
3.5.1劳厄方程与布拉格衍射定律 59
3.5.2晶体衍射与艾瓦德球 60
3.5.3艾瓦德球与多晶衍射 61
3.5.4倒易格点的形状 62
3.6晶体衍射的物理条件 64
本章小结 67
思考题 68
第四章 实验仪器与常用技术 69
4.1引言 69
4.2 X-射线衍射仪 70
4.2.1 X-射线的本质 70
4.2.2 X-射线的产生 70
4.2.3 X-射线的特征 71
4.2.4 X-射线的调节 72
4.2.5 X-射线的探测 75
4.2.6 Bragg-Branteno聚焦衍射几何 77
4.3X-射线衍射实验 77
4.3.1实验方案的设定 78
4.3.2开机和关机 79
4.3.3光路合轴 79
4.3.4 X-射线样品制备 81
4.3.5 X-射线衍射数据质量的评估 85
4.3.6 X-射线的防护 87
4.4透射电子显微镜 88
4.4.1透射电子显微镜的基本构造 90
4.4.2电镜合轴与光阑对中 94
4.5电子衍射实验 97
4.5.1样品倾转与电子束倾转 97
4.5.2选区电子衍射 99
4.5.3纳米束电子衍射 102
4.5.4会聚束电子衍射 104
本章小结 115
思考题 115
第五章 衍射花样的理解 117
5.1引言 117
5.2 X-射线衍射花样的理解 117
5.2.1多晶X-射线衍射的起源 117
5.2.2 X-射线衍射花样的描述 118
5.2.3 X-射线衍射的峰位 121
5.2.4 X-射线衍射的峰型 124
5.2.5 X-射线衍射的峰强 128
5.2.6结构因子与傅立叶变换 139
5.3电子衍射花样的理解 140
5.3.1透射电子显微镜中的电子衍射 141
5.3.2产生电子衍射的条件 142
5.3.3电子衍射的强度 143
5.4各种电子衍射花样 148
5.4.1单晶电子衍射 149
5.4.2多晶电子衍射 163
5.4.3非晶电子衍射 165
5.4.4菊池线 165
5.4.5会聚束电子衍射盘 172
5.5电子衍射的精细结构 181
5.5.1二次衍射 181
5.5.2样品的形状效应 183
5.5.3有序结构的衍射 184
本章小结 187
思考题 188
第六章 数据的基本处理与常见分析方法 189
6.1衍射数据的基本处理 189
6.1.1背底 189
6.1.2 Kαz 192
6.1.3数据平滑 193
6.1.3寻峰 193
6.1.4峰型拟合 195
6.1.5电子衍射花样数据处理 198
6.1.6数据分析前的准备 199
6.2物相识别与定量分析 200
6.2.1物相识别 201
6.2.2定性物相分析 205
6.2.3定量物相分析 209
6.3晶粒大小与晶体应变 212
6.4单胞大小的确定 215
6.4.1己知晶体的指标化 216
6.4.2未知晶体的指标化 220
6.5点群、空间群的确定 227
6.5.1利用CBED测定晶体点群 229
6.5.2利用CBED确定空间群 231
6.6晶体结构解析 234
6.6.1衍射强度与结构因子 234
6.6.2结构因子与电子密度 235
6.6.3晶体结构解析实例一：LaNi4.85Sn0.15晶体结构解析 238
6.6.4晶体结构解析实例二：NdSi4晶体结构解析 244
6.6.5 Expo2013中的晶体结构解析 249
6.7 Rietveld晶体结构精修 252
6.7.1 Rietveld晶体结构精修实例一：LaNi4.85Sn0.15 253
6.7.2 Rietveld晶体结构精修实例二：LaMnO3晶体 262
6.7.3晶体结构精修中的技巧 265
6.7.4晶体结构精修中的注意事项 267
本章小结 268
思考题 269
附录一 常见衍射数据格式 271
1.Winplotr和Fullprof中常见衍射数据格式 271
2.Jade中的常用数据格式 272
3.Jana2006中常用数据格式 274
4.Expo2013中常用的数据格式 275
5.Crystallographica Search-Match中常用数据格式 276
附录二 常用数据格式转换软件 277
附录三 常见晶体学、衍射分析软件 279
附录四 Fullprof中常见关键字 281
参考文献 285