❖ 这些斑点代表什么? ❖ 这些斑点与晶体的点阵结构有什么样的对应关系呢? ❖ 这些斑点如何解释?
❖ 以长度倒数为量纲与正点 阵按一定法则对应的虚拟 点阵------称倒易点阵
❖ 电子衍射的优点是可以同时得到微观形貌和结构信息, 并能进行对照分析。电子显微镜物镜背焦面上的衍射像 常称为电子衍射花样。电子衍射作为一种独特的结构分 析方法,在材料科学中得到广泛应用,主要有以下三个 方面:
❖ (1)物相分析和结构分析; ❖ (2)确定晶体位向; ❖ (3)确定晶体缺陷的结构及其晶体学特征。
❖ 第四,电子衍射谱强度正比于原子序数,X射线衍射强度正 比于原子序数的平方,故电子衍射有助于寻找轻原子的位置。
❖ 最后,原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能 力(约高出四个数量级),故电子衍射束的强度较大,摄 取衍射花样时曝光时间仅需数秒钟。电子衍射束强度几乎 与透射束相当,两者相互作用使衍射花样特别是强度分析 变得复杂,不能象X射线那样通过强度来测定结构。
由于电子波与X射线相比有其本身的特性,因此电子衍射 和X射线衍射相比较时,具有下列不同之处:
❖ 首先,电子波的波长比X射线短得多,在同样满足布拉格 条件时,它的衍射角θ很小,约为10-2rad。而X射线产生 衍射时,其衍射角最大可接近90°。电子衍射测定衍射斑 点位置精度远低于X射线。
倒易结点:倒易空间点阵中的阵点 倒易矢量:从倒易点阵原点向任一倒易结点连接的矢量,用
❖ 电子衍射已成为当今研究物质微观结构的重要手段, 是电子显微学的重要分支。
❖ 电子衍射可在电子衍射仪或电子显微镜中进行。电子 衍射分为低能电子衍射和高能电子衍射,前者电子加 速电压较低(10~500V),电子能量低,低能电子衍 射广泛用于表面结构分析。高能电子衍射的加速电压
❖ 电子衍射的原理和X射线衍射相似,是以满足(或基本满 足)布拉格方程作为产生衍射的必要条件。
❖ 两种衍射技术得到的衍射花样在几何特征上也大致相似: 多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环,单 晶衍射花样由排列得十分整齐的许多斑点所组成,而非晶 体物质的衍射花样只有一个漫散的中心斑点。
因这为说明,对s于in给定2的dh晶kl 体1样品,所只以有当入2射dh波kl长足够短时,
❖ 倒易点阵是晶体点阵的另一表达形式,是厄瓦尔德于 1912年创立的,是在晶体点阵的基础上按一定的对应 关系建立起来的空间几何图形。
❖ 其次,在进行电子衍射操作时采用薄晶样品,薄样品的倒 易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状,因此,增加了倒 易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会,结果使略为偏离布格 条件的电子束也能发生衍射。
❖ 第三,因为电子波的波长短,采用厄瓦德球图解时,反射球 的半径很大,在衍射角θ较小的范围内反射球的球面可以近 似地看成是一个平面,从而也可以认为电子衍射产生的衍射 斑点大致分布在一个二维倒易截面内。这个结果使晶体产生 的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶面的位向,给分析 带来不少方便。
倒易矢量的基本性质也建立了作为终点的倒易(阵)点与 (HKL)晶面的一一对应关系:正点阵中每—(HKL)晶面 对应着一个倒易点,该倒易点在倒易点阵中坐标(可称阵 点指数)即为(HKL);反之,一个阵点指数为HKL的倒易 点对应正点阵中一组(HKL)晶面,(HKL)晶面方位与晶 面间距由该倒易点相应的决定,下图为晶面与倒易矢量 (倒易点)对应关系示例。
中的(HKL)晶面,或平行于它的法向 b)倒易矢量 r*HK的L长度等于