第一章 晶体几何学和晶体对称性 1
1-1 晶体的特征 1
1-2 晶体结构的周期性和空间点阵 1
一、点阵和结构 2
二、晶胞 2
三、晶系 2
四、点阵类型 3
1-3 晶体结构的对称性和对称群 4
一、晶体的对称元素和对称操作 4
二、晶体的宏观对称性（点对称性） 4
三、点群 8
四、晶体的微观对称性 13
五、空间群 14
六、重要晶体结构介绍 16
1-4 二维晶体学和表面结构 20
一、二维晶体的对称性和对称群 20
二、表面结构 21
1-5 磁结构和磁对称性 23
一、磁性结构 23
二、磁对称性 24
1-6 坐标轴系和指数变换 25
一、阵点、晶向和晶面指数 25
二、晶带和晶带定律 26
三、晶体学坐标系和物理性能坐标系 27
四、六方晶系中的三轴和四轴坐标系统 27
五、坐标轴系的变换和指数变换 29
1-7 晶体的极射赤面投影 31
一、极射赤面投影原理 32
二、标准极图 33
三、乌氏投影网及其应用 34
1-8 倒易点阵 36
一、倒易点阵概念的引入 36
二、正点阵和倒易点阵间的几何关系 37
三、利用倒易矢量证明晶体学公式 38
四、倒易点阵平面作图及投影 39
第二章 X射线、电子射线和中子射线及其与物质的交互作用 44
2-1 高能电子束轰击靶金属激发的X射线 44
2-2 同步辐射X射线和其他X射线源 48
一、同步辐射X射线 48
二、其它X射线源 52
2-3 电子射线（电子波） 52
2-4 中子射线（中子波） 54
一、核反应堆中子束 54
二、加速器中子束 55
2-5 射线与物质的交互作用 55
一、一般特点 55
二、物质对射线的散射和衍射 55
三、磁散射 60
2-6 射线的吸收和折射 60
一、物质对X射线的吸收 60
二、物质对电子波和中子波的吸收 61
三、折射效应 63
2-7 射线的探测和记录 64
2-8 射线对人体的损害和防护 66
2-9 X射线、电子射线和中子射线的比较 67
第三章 衍射的几何理论和衍射定律 71
3-1 散射的运动学处理 71
一、散射的运动学近似和一般描述 71
二、任意分布的点散射系统的散射 72
三、散射和衍射 75
3-2 衍射束方向和衍射定律 75
一、劳厄方程和衍射矢量 75
二、布喇格定律 78
三、衍射定律讨论 79
四、衍射的Ewald作图法 80
第四章 衍射与傅里叶变换 83
4-1 傅里叶级数 83
4-2 傅里叶变换 84
4-3 傅里叶变换定理 86
4-4 δ函数和卷积 87
一、δ函数 87
二、δ函数和一个函数的卷积 88
4-5 衍射与傅里叶变换 89
4-6 电子密度方程 91
第五章 衍射强度的运动学理论 94
5-1 原子对射线的相干散射 94
一、散射体和散射能力 94
二、原子散射因子 96
三、原子对X射线、电子和中子散射的比较 101
5-2 晶胞对射线的衍射 103
一、结构因子 103
二、衍射相角 104
三、Friedel定律 106
5-3 晶体对射线的衍射 106
一、理论衍射强度 106
二、积分强度 110
三、影响衍射强度的物理因素 119
四、衍射的角宽度 127
第六章 非完整晶体的衍射 135
6-1 晶体点阵的两类非完整性 135
6-2 位移无序 136
一、无序度和无序相关度 136
二、热漫散射 138
三、晶面间距调制的卫星反射 142
6-3 置换无序 145
一、一般特点 145
二、原子散射因子调制的卫星反射 146
6-4 混合无序 147
6-5 短程序的散射 150
一、劳厄单调散射 150
二、短程序散射 151
第七章 衍射的动力学理论初阶 155
7-1 “动力学”概念的引入 155
一、运动学理论的局限性和动力学理论简介 155
二、运动学的失效和动力学效应举例 156
7-2 X射线衍射动力学理论 157
7-2-1 双光束理论基本方程 157
一、晶体介质的折射率 158
二、动力学基本方程 159
7-2-2 色散面 161
一、色散面方程 161
二、色散面的几何描述 162
三、衍射角宽度估计 163
四、边界条件 164
五、波振幅 165
7-2-3 波场能流，Pendell？sung现象 167
7-2-4 吸收异常 169
一、真吸收 170
二、异常透射（Borrmann效应） 170
三、异常吸收的物理本质 172
7-2-5 出光面的光强 173
一、向前衍射波和衍射波的强度 173
二、衍射波的积分反射系数 175
7-2-6 布喇格情况和初级消光 176
一、厚晶体布喇格反射的色散面结点 176
二、边界条件和反射系数 176
三、初级消光 177
7-2-7 平面波理论的局限性 178
7-2-8 三光束动力学效应及不变相位的实验确定 179
一、三光束同时衍射的获得 179
二、三光束衍射的动力学理论 180
三、不变相位的实验确定 182
7-3 电子衍射动力学理论 185
7-3-1 动力学理论基本方程组 185
一、晶体中的电子波函数 186
二、晶体势 186
三、动力学微分方程组（Takagi方程） 187
7-3-2 双光束动力学理论 187
一、Howie-Whelan方程 187
二、方程化简和波函数的Darwin表达式 188
三、完整晶体的解和波函数的色散面表达式 189
四、色散面 191
五、衍射强度 191
六、吸收修正 193
7-4 中子衍射的动力学效应 195
7-5 X射线、电子和中子的动力学衍射比较 196
第八章 X射线衍射实验方法 201
8-1 类型和发展 201
8-2 代表性的实验方法 202
8-2-1 照相法 202
一、衍射强度记录 202
二、劳厄法 202
三、粉末法 204
四、回转法 208
8-2-2 衍射仪法 209
一、多晶X射线衍射仪 209
二、单晶四圆衍射仪 211
8-2-3 衍衬貌相法 212
一、透射扫描貌相术（Lang法） 212
二、反射貌相术（B-B法） 214
8-3 X射线衍射特殊方法和技术 215
一、发散束方法 215
二、旋进相机和倒易点阵照相 221
三、双晶衍射术 224
四、X射线干涉仪 228
8-4 同步辐射X射线衍射 231
一、多晶衍射仪和四圆衍射仪法 231
二、结构测定的劳厄照相法 232
三、掠入射X射线散射（GIXS）术 232
四、同步辐射X射线貌相术 232
五、计算机化层面照相术（SR-CT） 233
六、扩展X射线吸收精细结构（SR-EXAFS） 234
七、小结 235
第九章 电子衍射和中子衍射的实验方法 240
9-1 电子衍射仪和电镜中的选区衍射 240
一、电子衍射仪 240
二、透射电镜中的显微成像和选区衍射 240
三、电子衍射几何参数和仪器常数 242
9-2 高能电子衍射实验方法 243
一、高分辨率电子衍射 243
二、高分散性电子衍射（即小角度衍射） 244
三、微束衍射和微微束衍射 245
四、会聚束电子衍射 245
五、扫描电子衍射 245
9-3 常见的电子衍射花样 246
一、电子衍射花样特点 246
二、单晶的平行电子束衍射花样 247
三、单晶的发散束衍射花样（K线花样） 248
9-4 低能电子衍射和低能正电子衍射 251
一、低能电子衍射（LEED） 251
二、低能正电子衍射（LEPD） 252
9-5 电子通道花样术 253
一、电子通道花样原理和操作方式 254
二、电子通道花样的指标化 255
9-6 电子衍衬的实验技术 255
一、透射电镜显微像中的衬度分类 255
二、明场像和暗场像，多重暗场像 256
三、弱束像技术 257
9-7 中子衍射实验方法 258
一、基本类型 258
二、中子照相法 259
三、中子衍射仪法 259
四、中子飞行时间技术（TOF） 260
五、其它的中子衍射（散射）方法 262
第十章 实用衍射分析概要 266
10-1 概述 266
10-2 物相的定性定量分析 267
一、基于多晶衍射花样的定性分析 267
二、基于单晶电子衍射花样的物相定性分析 268
三、物相的定量分析 269
四、结晶度的测定 270
10-3 相平衡图相界的测定 275
10-4 择尤取向的测定 277
一、衍射仪检测织构的简单方法 277
二、极图的测绘 278
三、反极图的测绘 278
四、三维取向分布函数图 279
10-5 应力测定和晶粒大小测定 281
一、第一类应力测定 281
二、材料晶粒度的测定 283
三、第二类应力与微晶大小的测定 283
四、超细颗粒度的测定 284
五、第三类应力的测定 285
六、失配应变和失配应力的测定 286
10-6 固溶体的衍射研究 286
一、固溶体类型的测定 286
二、固溶体的组分测量 287
三、固溶体的有序—无序转变和长程有序度的测定 288
四、过饱和固溶体的预沉淀和分解 289
五、固溶体的短程序 290
10-7 晶体取向的测定 290
一、晶体取向测定方法 290
二、晶体取向测定的应用 291
10-8 缺陷的衍射分析 291
一、位错 291
二、层错 292
三、点缺陷 293
10-9 薄膜及一维超点阵材料的衍射分析 295
第十一章 衍射衬度术和相位衬度术的应用 302
11-1 电子衍衬和X射线衍衬的比较 302
11-2 电子衍射的衍衬像原理 303
一、显微像、衍射花样和衍衬像 303
二、衍衬的运动学原理（柱体近似法） 304
三、衍衬的动力学原理（散射矩阵法） 307
11-3 X射线衍衬貌相中的衬度 311
一、X射线衍衬动力学理论的一般考虑 311
二、完整晶体的衬度 311
三、晶体中微小畸变区的衬度 312
四、晶体缺陷引起的衬度 312
五、取向衬度 316
11-4 缺陷像的分析 316
一、缺陷像的识别 316
二、缺陷应变矢量的测定 316
三、缺陷的组态分析 319
四、位错的增殖、运动和交互作用的分析 321
11-5 X射线衍衬貌相在单晶生长及单晶器件工艺中的应用 321
一、单晶生长过程的记录和重现 321
二、晶体生长与晶体缺陷 321
三、经切、磨、抛后晶片损伤的测定 322
四、诱生缺陷与器件工艺控制 322
五、离子注入晶片的研究 323
11-6 薄晶体电子衍衬术在金属研究中的应用 324
11-7 高分辨电镜中的结构像和应用 325
一、最佳结构像的获得 325
二、用结构像的晶体结构测定 326
三、小的原子位移的探测和晶体缺陷精细结构的观测 327
第十二章 晶体结构测定简介 331
12-1 概述 331
12-2 空间群的测定 332
一、测定空间群的一般方法和步骤 332
二、对称元素的系统消光识别 332
三、对称中心的检验 334
12-3 晶胞中原子（或分子）数目的测定 334
12-4 多晶样品结构测定的Rietveld精化 335
一、Rietveld精化的原理 335
二、Rietveld结构精化的步骤 337
12-5 单晶结构测定的相角问题及其解 338
一、相角问题 338
二、解相角的尝试法 339
三、解相角的Patterson函数法 340
四、解相角的化学改变法 343
五、解相角的直接法 347
六、解相角的多重衍射法 350
12-6 单晶结构的精化 351
一、精化的必要性 351
二、循环傅里叶精化 352
三、差值傅里叶合成和最小二乘方精化 353
12-7 单晶结构测定小结 353
12-8 表面结构 355
一、低能电子衍射的表面结构分析 355
二、低能正电子衍射的表面结构分析 358
三、掠入射X射线散射（GIXS）的表面结构分析 358
12-9 磁结构的测定 359
一、磁散射效应和晶体的衍射强度 359
二、衍射花样中磁散射的特征 361
三、磁散射效应分离和磁结构测定举例 363
第十三章 非晶物质散射引论 369
13-1 任意结构物质的射线散射理论 369
一、任意分布的物质的散射 369
二、等同散射体的散射 370
三、非等同散射体的散射 371
四、均匀、有限物质的散射 372
五、径向分布函数（RDF）方程 376
六、小结 378
13-2 气体、液体和玻璃态固体的散射效应 378
一、一般特点 378
二、气体的散射 379
三、液体的散射 381
四、液体和非晶固体的散射晕环 382
五、分布函数曲线的实验测定 382
13-3 液晶的散射（衍射）研究 385
一、液晶散射图的一般特征 385
二、液晶的热漫散射 386
三、液晶衍射的实验方法及典型相态花样 387
13-4 小角散射 390
一、X射线小角散射峰的特性 390
二、小角散射的强度 391
三、小角散射的应用和新发展 395
13-5 准晶的衍射效应 396
一、五次对称和准晶态 396
二、一维理想准周期超点阵 398
三、一维准晶的衍射研究 399