ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные этапы установления структуры кристаллов из "Кристаллография рентгенография и электронная микроскопия" Таким образом, любая структура в принципе может быть определена по данным о размерах и форме элементарной ячейки, дифракционной симметрии и набору значений Однако привлечение других сведений (химический состав, число формульных единиц в элементарной ячейке и некоторые другие) облегчает структурный анализ. [c.290] К сожалению, из эксперимента можно получить модуль , но не фазу структурной амплитуды. Без знания фазы нет возможности прямо использовать выражение (6.3) для расчета р(г). Поэтому основной проблемой структурного анализа является расчет фазы. Ее решение возможно на основе модели структуры, или путем сложных прямых расчетов с применением ЭВМ. [c.290] В простейших случаях (кристаллы высшей и средних сингоний с малым числом структурных единиц на ячейку) задача может быть до конца решена исследованием поликристаллических образцов. Так, Вестгрен расшифровал структуру карбида быстрорежущей стали по дебаеграмме. В общем случае поликристалльными методами удается выполнить пп. а—в и частично г и д . [c.290] Поэтому ясно, что определение сложной структуры (от десятка структурных единиц на ячейку), особенно без использования ЭВМ, выполнимо только на монокристаллах, В этом случае анализ начинают со съемки лауэ- или эпиграмм. Метод Лауэ применяют для отбора подходящих кристаллов, определения сингонии кристалла, его ориентировки (если внешняя огранка отсутствует), а также для установления лауэвского класса. По данным расчета рентгенограммы кристалл ориентируют для съемки рентгенограмм вращения или качания, по которым находят величину и форму элементарной ячейки, число структурных единиц в ней, а также ее трансляционную симметрию с привлечением данных о никнометрической плотности. [c.290] Закон погасаний каждой пространственной группы может быть однозначно определен по символу пространственной группы, который характеризует тип решетки Браве и элементы симметрии в главных направлениях. Однако обратная задача — определение пространственной группы из известных индексов интерференций по законам погасаний —не всегда приводит к единственному решению, так как, во-первых, отсутствие или наличие центра инверсии по дифракционной картине установить нельзя, а во-вторых, элементы симметрии, лишенные трансляции, не оказывают никакого влияния на индексы интерференции. Поэтому 230 пространственных групп с помощью законов погасаний могут быть разделены на 120 дифракционных групп, из которых 59 содержат по одной пространственной группе, а 61 — по несколько пространственных групп. [c.291] Таким образом, этот второй этап определения структуры (см. г—ж ) связан с анализом симметрии рентгенограмм и индициро-ванием всех дифракционных максимумов. Он состоит в установлении пространственной группы, к которой принадлежит исследуемое вещество, а именно действующей в решетке системы элементов симметрии. По известным элементам симметрии определяют в свою очередь системы идентичных положений, которые элемент структуры может занимать в решетке соответствующей симметрии правильные системы точек — будущие координаты элементов структуры в ячейке. [c.291] Если / 0,03—0,08, то структура считается хорошо определенной. При большем значении R можно варьировать параметры в положении тех правильных систем точек, которые имеют степени свободы. [c.292] Применение быстродействующих ЭВМ позволяет провести рас-щифровку без построения приближенной модели структуры (т. е. без выполнения пунктов е—з ). Идея такого пути заключается в том, что выбирается группа, состоящая из десяти опорных амплитуд. Затем проводится прямой перебор всех допустимых вариантов фаз у амплитуд опорной группы. Для каждого варианта (их число может достигать тысячи) вычисляют фазы нескольких сотен сильнейших амплитуд. По специальным критериям из всех вариантов выбирают 20—30 лучших, которые и исследуют далее. Анализ варианта заключает построение по найденным фазам приближенного распределения р(/ ), локализацию максимумов этого распределения и попытку отождествления с ними атомов структуры. [c.292] Критерием правильности служат число и сортность размещения атомов, согласованность межатомных расстояний с атомными радиусами элементов, составляющих кристалл, величина Л-фактора. [c.292] В Институте кристаллографии АН СССР разработаны специальные программы и эквинаклонный дифрактометр, который вместе с ЭВМ образует автоматизированный комплекс ДАР-М для проведения рентгеновских съемок и расчетов по определению структуры монокристаллов, Комплекс позволяет выпо.чнить пункты а—г анализа структуры, а затем в автоматическом режиме реализовать программу полного определения структуры кристалла. [c.292] Изменение положения легких атомов в решетке тяжелых мало влияет на величину структурной амплитуды, и их координаты определяются с большей ошибкой. Следует также учитывать, что нулевое значение структурной амплитуды может получаться из-за очень малого или нулевого значения атомной амплитуды рассеяния. Поэтому, кроме систематических погасаний, существуют погасания атомные, оказывающие не меньшее влияние на вид рентгенограммы. [c.292] Устранения или смягчения влияния этих факторов добиваются в случае применения дифракции электронов и нейтронов (см. гл. 11). [c.292] В заключение отметим, что определение структуры тем точнее, чем больше число проанализированных значений Рнкь, т. е. чем жестче применяемое излучение. Обычно при анализе интенсивностей используют излучения Мо/С , или AgK, . Для уменьшения влияния тепловых колебаний на Fhkl съемку лучше проводить при отрицательных температурах (например, при температуре жидкого азота, т, е,— 196 °С). ЕсЛи температура плавления фазы превышает 900—1000 °С, то достаточна съемка и при комнатной температуре. [c.292] Указания высота штрихов пропорциональна интенсивности учесть только угловой, структурный фактор и фактор повторяемости удобный масштаб по оси 1 мм—2°. [c.293] Указание имеются трубки с анодами из Сг, Ре, Со, Си, Мо. [c.293] Перестроить его так, чтобы отношение интенсивностей было функцией отношения весовых долей фаз. [c.293] Вернуться к основной статье