Bài giảng Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn: Phân tích cấu trúc tinh thể bằng phương pháp nhiễu xạ tia X được biên soạn nhằm cung cấp cho các bạn những kiến thức về tinh thể chất rắn, tia X, sự nhiễu xạ tia X bởi tinh thể chất rắn, các phương pháp nhiễu xạ.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn: Phân tích cấu trúc tinh thể bằng phương pháp nhiễu xạ tia X
- Tương tác của sóng điện từ với chất rắn :
Tia X
Töû ngoaïi ñeán hoàng ngoaïi
Soùng cm
- Kế hoạch học môn : Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn
Nội dung Người trình bày
Giới thiệu chung về nội dung môn học Lê Khắc Bình
Bổ sung một số kiến thức Lê Khắc Bình
Nhiễu xạ tia X trên mạng tinh thể : Cơ sở lý thuyết của Lê Khắc Bình
phương pháp và các cách bố trí thực nghiệm
Phương pháp Laue : thực nghiệm và cách đoán nhận ảnh Seminar
nhiễu xạ .
Phương pháp Debye-Scherrer : thực nghiệm và cách đoán Seminar
nhận ảnh nhiễu xạ .
Bổ sung phần nhiễu xạ tia X. Giới thiệu chung về Phổ học Lê Khắc Bình
biến điệu + bổ sung kiến thức về tính chất quang và phổ
quang học .
- Môn học : Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn
Nội dung Người trình bày
Nguyên tắc chung và thực nghiệm của các phương pháp biến Seminar
điệu các phổ quang học.
Biến điệu các phổ quang học theo bước sóng và theo nhiệt độ : Seminar
cơ sở của phương pháp và thực nghiệm
Biến điệu các phổ quang học theo điện trường và bằng chùm
sáng : cơ sở của phương pháp và thực nghiệm Seminar
Bổ sung và tổng kết phương pháp biến điệu
Ellipsometry
Nguyên tử trong từ trường ngoài ( mô-men từ, năng lượng ) Leâ Khaéc Bình
Cộng hưởng thuận từ electron ( EPR) : cơ sở lý thuyết và
phương pháp thực nghiệm. Seminar
Ôn tập
Thi Seminar
- Tài liệu tham khảo môn
Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn
1. Charles Kittel . Introduction to Solid State Physics . Seventh Edition
Chương 2 : Reciprocal Lattice
Chương 14 : Diamagnetism and Paramagnetism
Chương 16 : Magnetic Resonance .
2. Lê Công Dưỡng . Kỹ thuật phân tích cấu trúc bằng tia Rontghen
Chương I : Kỹ thuật Rontghen .
Chương II : Phân tích cấu trúc đơn tinh thể .
Chương III : Phân tích cấu trúc đa tinh thể .
3. Lê khắc Bình . Ứng dụng phổ học biến điệu để nghiên cứu tính chất
quang của Chất rắn. Bài giảng ở lớp học Quang học và Quang phổ. Nha Trang
2000.
- Tài liệu tham khảo môn : Kỹ thuật phân tích vật liệu rắn
4. Lê Khắc Bình . Xác định các hằng số quang và độ dày của màng mỏng
bằng phương pháp quang. Bài giảng ở lớp học Quang học và Quang phổ. Nha
Trang 2001.
5. W. Orton . Electron Paramagnetic Resonance .
Chương I : Introduction.
6. Semiconductors and Semimetals. Vol 9 : Modulation Techniques.
Edited by R. K. Willardson and Albert C. Beer. Academic Press . New-York . London . 1972.
Chương 1. Electroreflectance
Chương 3. Electroabsorption
Chương 4. Thermal and Wavelength Modulation Spectroscopy
Chương 6. Electric-Field Effects on the Dielectric Function of
Semiconductors and Insulators.
7. Harland G. Tompkins . William A. McGahan . Spectroscopic
Ellipsometry and Reflectometry : A User’s Guide. John Wiley & Sons
Inc.,1999.
- Mở đầu
Nhiễu xạ tia X là một kỹ thuật mạnh để đồng nhất
các vật thể kết tinh.
Phương pháp này còn cho các thông tin khác như
* Kích thước của hạt trong vật liệu đa tinh thể
* Mức độ định hướng ưu tiên của các hạt
Bài giảng này gồm 4 phần chính :
Tinh thể chất rắn
Tia X
Sự nhiễu xạ tia X bởi tinh thể chất rắn
Các phương pháp nhiễu xạ
- Cấu trúc tinh thể
Mạng đảo
- Cấu trúc tinh thể
Tinh thể là sự sắp xếp tuần hoàn trong không gian của
các nguyên tử hoặc phân tử
Tinh thể = Mạng tinh thể + Cơ sở
- Mạng tinh thể
a1 , a2 , a3 - vectơ tịnh tiến cơ sở
có thể chọn tùy ý
Tn n1a1 n2a2 n3a3
vectơ tịnh tiến của mạng tinh thể
- Mạng tinh thể
Tn n1a1 n2a2 n3a3
Tùy cách chọn a1 ,a2 , a3
n1 , n2 và n3 có thể là số nguyên hoặc số phân
Tất cả n1 , n2 và n3 đều là số nguyên :
các vectơ a1 ,a2- ,vectơ
a3 tịnh tiến nguyên tố
Chỉ một trong các số n1 , n2 và n3 không phải số nguyên :
các vectơ - vectơ
tịnh tiến đơn vị
a1 ,a2 , a3
- Ô nguyên tố và ô đơn vị
Ô nguyên tố được tạothành
từ các vectơ nguyên
tố a1 ,a2 , a3
Ô đơn vị từ các vectơ đơn vị a1 ,a2 , a3
Ô nguyên tố chỉ chứa một nút mạng.
Ô nguyên tố có thể có các dạng hình học khác nhau nhưng luôn
có thể tích nhỏ nhất và bằng nhau.
- Sự đối xứng của mạng tinh thể
Yếu tố đối xứng : phép biến đổi không gian làm cho mạng
tinh thể trùng lại với chính nó.
Đối xứng tịnh tiến
Các trục quay C1 , C2 , C3 , C4 và C6.
Mặt phẳng phản xạ gương m.
Tâm đảo I .
- Mỗi hệ tinh thể có một tập tối thiểu
của các yếu tố đối xứng
Hệ tinh thể Số yếu tố đối xứng tối thiểu
Tam tà C1 ( không )
Đơn tà C2 hoặc ( C2 + I )
Trực thoi 3 trục C2 hoặc ( C2 + I )
Ba phương C3 hoặc ( C3 + I )
Bốn phương C4 hoặc ( C4 + I )
Sáu phương C6 hoặc ( C6 + I )
Lập phương 4 trục C3
- Các mạng tinh thể cơ bản . Mạng Bravais
Chỉ cần 4 tập a1 và a2 khác nhau từ đó tạo thành
5 ô Bravais có thể dùng để lấp đầy không gian
của mạng tinh thể 2 chiều.
Chỉ cần 7 tập a1, a2 và a3 khác nhau từ đó tạo
thành 14 ô Bravais có thể dùng để lấp đầy không
gian của mạng tinh thể 3 chiều.
- Mạng tinh thể hai chiều
Mạng Đặc điểm của ô
Mạng nghiêng a1 a2 ; g 90o
Mạng lục giác a1 = a2 ; g = 120o
Mạng vuông a1 = a2 ; g = 90o
Mạng chữ nhật a1 a2 ; g = 90o
Mạng chữ nhật tâm mặt a1 a2 ; g = 90o
- 7 tập a1 và a2 14 ô Bravais
Hệ tam tà a1 a2 a3 ;
Hệ đơn tà a 1 a 2 a3 ;
= = 90o
Hệ trực thoi a 1 a 2 a3 ;
= = = 90o
Hệ ba phương a1 = a 2 = a3 ;
= = < 120o,90o
Hệ bốn phương a1 = a 2 a3 ;
= = 90o ; = 120o
Hệ sáu phương a 1 = a 2 a3 ;
= = = 90o
Hệ lập phương a 1 = a 2 = a3 ;
= = = 90o
- Ô nguyên tố Wigner-Seitz
Ô Wigner-Seitz của
mạng lập phương I
Cách vẽ ô Wigner-Seitz
CƠ SỞ VẬT LÝ CHẤT RẮN
- Chỉ số Miller
* nút : hkl
* chiều : [hkl]
* mặt : (hkl)
Một họ mặt song song và cách đều nhau được biểu thị bằng
các chỉ số Miller như nhau.
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
