Рентгеновская дифракция от двумерной

Рис. 27. к выводу уравнения Брегга а — рассеяние рентгеновских лучей двумерной сеткой атомов б —дифракция от серии атомных (узловых) сеток [c.58]

Большие ограничения, накладываемые на рассеяние двумерной решеткой, приводят к тому, что при меньшем числе наборов рассеивающих углов 26 в них будет сконцентрирована ббльшая интенсивность. Влияние двумерной решетки, оказываемое на экспериментально наблюдаемую картину рассеяния, иллюстрируется схематически на рис. 13.11. Плоскость двумерной решетки перпендикулярна направлению падающих рентгеновских лучей. Если такую решетку считать комбинацией двух взаимно перпендикулярных одномерных решеток, то каждая одномерная решетка даст свою систему параллельных полос. Картина рентгеновской дифракции является произведением двух систем полос. В этом случае рассеянная интенсивность, регистрируемая пленкой, предстанет в виде систем пятен, каждое из которых появляется в месте пересечения двух отдельных полос. (Примеры оптической дифракции на двумерных решетках приведены в Дополнении 13.4.) [c.334]

На электронограммах, полученных на просвет от измельченных проб стеклоуглерода (размер частиц <40 мкм) термообработанных при 2000 °С образцов, обнаруживается лишь двумерная упорядоченность — отражения только типа (00/) и Ьк). Обработка измельченных образцов при 2600 °С приводит к появлению наряду с преобладающим двумерным (турбостратным) углеродом поликристаллического графита. Для последнего наблюдаются отражения, характерные для монокристаллического графита, не обнаруживаемые из рентгеновской дифракции. Их анализ показывает, что полученная картина соответствует двойной дифракции от базисных двойников графита с углом двойникования 28°. Подобные монокристаллические образование возникают в результате полигонизации и сдвигов углеродных слоев в распределенных по объему стеклоуглерода напряженных высокоориентированных областях при их механическом разрушении, поскольку разрушение глобул размером 30 нм при достаточно грубом диспергировании образцов исключено. [c.213]

Пачечно-бахромчатая (мицеллярно-бахромчатая или кристаллитная) модель строения углерода была постулирована в начале 50-х годов независимо друг от друга Франклин и Касаточкиным. Она получила значительное развитие во многих работах. В рамках данной теории интерпретировались практически все результаты исследований была предложена методика экспериментального определения доли ароматического углерода , было разработано множество моделей беспорядка или частичной аморфности полимерного углерода . Считали, что аморфность обусловлена, главным образом, беспорядочными трансляциями, поворотами и изгибами слоев , нетождествеиностью валентных связей отдельных атомов (хиноидная структура Полинга ) или состояний разных поверхностей одной и той же или разных двумерных ароматических молекул , а также двухфазностью системы. Предполагалось", что аморфный углерод характеризуется всевозможными степенями гибридизации внешних электронов. Хотя и акцентировалось внимание на более или менее регулярной упаковке ароматических слоев в пачке (кристаллите), но тем не менее наряду с атомными слоями допускалось существование и цепочечных фрагментов, упакованных нерегулярным образом. Казалось, что не существует другой возможности для интерпретации многочисленных фактов, особенно данных рентгеновской дифракции. [c.20]

Однако основными характерными особенностями асфальтенов остаются их высокая ароматичность и наличие конденсированных структурных элементов. Еще почти полвека назад Х иллмен и Барнетт высказали предположение о том, что молекулы нефтяных асфальтенов должны иметь конденсированные системы, состоящие не более чем из 5 ароматических колец [20]. Современные исследования Йена и сотрудников, которые использовали такие методы анализа, как рентгеновскую дифракцию, масс-спектрометрию и парамагнитный резонанс, показали, что в состав молекул асфальтенов входят ароматические системы, состоящие из двумерных дискообразных пластин, имеющих диаметр в пределах от 8,5 до 15 А. Эти величины соответствуют размерам пери-конден-сированных полиядерных ароматических углеводородов приблизительно с 7—18 кольцами. Большинство из них имеет короткие алкильные заместители [60, 61]. В молекулу может входить от 3 до 7 таких пластин, соединенных между собой алкильными цепочками, состоящими из 4—5 атомов углерода [62]. Вероятно, степень ароматичности асфальтенов находится в пределах от 30 до 50% [56 63], в насыщенных частях молекул углерод в метильных группах составляет 10—11% , а в метиленовых—19—21% [63], Это говорит о небольшой длине алкильных цепочек. [c.12]

Наиболее изученным стареющим сплавом является твердый раствор меди в алюминии. Е ще в 1938 г. Гинье [96] н Престон [97] независимо друг от друга заметили на рентгенограммах от монокристаллов дюралюминия после естественного старения дополнительные рефлекты, приписанные авторами двумерной рентгеновской дифракции от образований, имеющих форму тончайших (в несколько атомных слоев )иластинок. Эти образования были объяснены скоплением атомов меди вдоль кристаллографических плоскостей 100 решетки алюминия. В дальнейшем они получили название зон Гинье — Престона или Г. П. [c.350]

Некоторые галофильные бактерии способны использовать энергию света для образования АТР с помощью процесса, который не похож на фотосинтез у растений или бактерий. В частности, Н. halobium используют для образования АТР обычное аэробное дыхание, если имеется в достаточном количестве необходимый для этого кислород. В условиях же нехватки кислорода в клеточной мембране этих бактерий появляются специфические пурпурные образования, так называемые заплаты (pat hes). Пигмент, обусловливающий их пурпурную окраску, представляет собой белок бактериородопсин. Последний служит фоторецептором в процессе превращения энергии света в протонный градиент, который в свою очередь является движущей силой синтеза АТР с помощью хемиосмотического механизма. Фоточувствительная пурпурная мембрана состоит из липопротеинового матрикса, причем с помощью дифракции рентгеновских лучей показано, что молекулы бактериородопси-на расположены в этой мембране в виде жесткой двумерной решетки. [c.377]

Как и в случае ионных ПАВ (рис. 5.9) фаза представляет собой изотропный раствор ПАВ в воде. Двухфазный участок с наименьшей температурой, 1+ С, описывает кристаллы и кристаллическое ПАВ. Обозначены две мезофазы. Участок регулярной гексагональной фазы Н , отвечающий так называемой промежуточной фазе, дает дифракцию рентгеновских лучей с небольшими углами, что говорит о наличии двумерной решетки, такой как показано на рис. 5.11. Другая мезофаза — ламмелярная — дает дифракцию трех порядков, направленную по отражению (00/). Двухфазный участок + отвечает изотропному раствору, обогащенному водной фазой, и раствору, обога- [c.161]

Фигуры погасания, показанные на рис. 19, могут быть объяснены с точки зрения кооперированной ориентации посредством скручивания следующим образом. На рис. 19, а и 19, б показаны соответственно оптически одноосные и двуосные фибриллы, скручивающиеся вдоль нормали к оптической оси в первом случае и вдоль линии, перпендикулярной плоскости двух оптических осей,— во втором. В обоих случаях принимается, что фибриллы полностью лежат в плоскостях сферолитов и равномерное скручивание дает правовращающий винт с одинаковой фазой у всех фибрилл. Нулевое погасание двойного лучепреломления будет наблюдаться в каждом случае, когда оптическая ось направлена перпендикулярно предметному столику микроскопа, вызывая расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга простые или двойные кольца погасания. Кресты, как и в случае, рассмотренном ранее, соответствуют нулевой амплитуде погасания, когда фибриллы лежат параллельно направлениям поляризатора и анализатора. Расстояния между чередующимися кольцами в радиальном направлении обычно составляют величину порядка 10 мк и меняются при переходе от одного полимера к другому. У каждого данного полимера это расстояние зависит от температуры кристаллизации, увеличиваясь при ее повышении [50]. Иногда расстояние между кольцами превышает, однако, 100 лк, и тогда прямое подтверждение ориентационного скручивания методом дифракции рентгеновских лучей становится исключительно трудным. Тем не менее Фудзиваре [29] удалось этим методом показать постепенное скручивание в направлении радиусов у сферолитов полиэтилена. Наличие кооперированной ориентации скручивания у других полимеров было подтверждено методом микроскопии путем изучения систематических изменений фигур погасания при рассмотрении сферолитов на универсальном столике Федорова под различными углами наклона [48, 49, 59, 109, ПО]. Фигуры, показанные на рис. 19, в и 19, г, также объясняются ориентацией скручивания. Например, зигзагообразные кресты были найдены как у одноосных, так и у двуосных полимеров, у которых скрученные фибриллы имеют кристаллографические ориентации, не допускающие расположения оптических осей в тангенциальных направлениях. Более сложная фигура, изображенная на рис. 19, г, особенно интересна, так как она иллюстрирует на примере такого одноосного полимера, как полиэтилен, обычное различие поперечных сечений глобулярных и двумерных сферолитов, выросших в тонких пленках. В первом случае фибриллы лежат в плоскости сечений, образуя фигуры погасания такого типа, как показано на рис. 19, а. Однако во втором случае температурные градиенты, возникающие вдоль пленки полимера во время кристаллизации [49], могут вызвать наклон фибрилл к плоскости сферолитов на несколько градусов. Такие наклоны неизменно приводят к образованию круглыми сферолитами зигзагообразных крестов, и при интерпретации картин, даваемых образцами, закристаллизованными в виде тонких пленок, всегда следует иметь в виду возможность этой необычной ориентации фибрилл в таких случаях. У сферолитов наблюдается как правое, так и левое скручивание, по-видимому, с равной вероятностью, и каждый сферолит вообще поделен на ряд секторов то с правым, то с левым ориентационным скручиванием [49, 52]. На практике ориентационное скручивание не так хорошо координировано, как это показывают идеализированные фигуры на рис. 19, хотя может быть, как видно из рис. 20 (сравните с рис. 19, г), при благоприятных условиях довольно правильным. [c.453]

С помощью тщательных измерений порошкограмм, 1СНЯТЫХ при монохроматическом рентгеновском излучении, Бюссем и Чейшвили показали, что фаза, образовавшаяся при дегидратации глинистых минералов, имеет не полностью нарушенную структуру в ней сохраняются определенные участки первичной структуры, главным образом базальные плоскости, которые еще сохраняют положение, которое они имели в решетке. Такое промежуточное состояние можно трактовать как двумерную дефектную кристаллическую фазу, которая все еще вызывает характерную дифракцию рентгеновских лучей. Очевидно, имеются двумерные решетки из тетраэдров типа [5104], показанной на фиг. 779. [c.734]

Возможность применения метода дифракции медленных электронов (ДМЭ) для изучения поверхностных явлений связана с малой проникающей способностью электронов при энергиях от нескольких электронвольт до сотен электронвольт и с тем фактом, что длина электронной волны (150/В) /2 оказалась подходящей для дифракции на кристаллических решетках твердых веществ. Показано, что для электронов с энергиями не выше 250—300 эВ заметный вклад в образование дифракционной картины вносят только два и.ти три верхних слоя атомов поверхности, причем основной вклад приходится на первый монослой. Из-за малой проникающей способности электронов дифракционная картина по многим характеристикам больше похожа на картину дифракции света от двумерной решетки, чем на дифракцию рентгеновских лучей от трехмерной решетки криста.тлов. Чтобы оценить эти различия, целесообразно сравнить дифракционные картины рентгеновских лучей и ДМЭ. Для получения лауэграмм используют узкий пучок белого рентгеновского излучения, перпендикулярно падающий на монокристалл. От непрозрачного кристалла и рентгеновские лучи и медленные электроны отражаются и появляются с той же стороны криста.тла, откуда падает исходный пучок. Серии брэгговских отражений от разных рядов плоскостей в кристалле образуют дифракционную картину. Эти отражения можно получить в виде маленьких точек на фотопленке, помещенной на расстоянии неско.тьких сантиметров от кристалла нернендикулярно падающему лучу. Каждая точка соответствует брэгговскому отражению от одного ряда атомных плоскостей при одной д.тине во.тны. При несколько отличной длине волны эти плоскости не дадут отражения. Разные наборы плоскостей удовлетворяют уравнению Брэгга при различных длинах волн. Именно поэтому падающий пучок должен состоять из волн разной длины и представлять белое излучение. При применении ДМЭ благодаря преобладающему эффекту двумерной решетки [c.263]

Типичным примером толстых структурно-несовершенных пленок являются соединения галогенидов на ртути, серебре и меди. Последние работы по изучению таких пленок и анодных процессов, приводящих к их образованию, показали значение методов дифракции рентгеновских лучей и электронов и оптической и электронной микроскопии для развития электрохимических исследований. Это обстоятельство подчеркивали Терек и Уинн-Джонс [178]. Так, Терек [179] показал, что каломельные пленки, образующиеся на поверхности ртути при анодной поляризации в растворе соляной кислоты, состоят из тетрагональных кристаллов, ориентированных плоскостью (ПО) параллельно подложке, причем растущие кристаллы двойникуются по плоскости (112) и показывают вращательное скольжение по плоскости (110). Возможно, что ориентация возникает благодаря очень хорошему совпадению плоскости каломели (110) с плотноупакованной, в первом приближении, поверхностью ртути. Наоборот, анодно-образующиеся пленки моноклинного сульфата одновалентной ртути состоят из беспорядочно ориентированных кристаллов. Боулт и Терек [180] показали, что бромид одновалентной ртути, также тетрагональный, образуется предпочтительно в той же самой ориентации, что и каломель, однако на ртути в растворе подида происходит образование смешанных, рыхлых и беспорядочно ориентированных отложений. С помощью электронного микроскопа они обнаружили также, что пленки хлорида и бромида одновалентной ртути состоят из пористых скелетных кристаллов. Они предполагают, что сначала на поверхности образуется двумерный монослой галогенида затем, путем переноса через этот слой или его пробоя, на некоторых участках происходит анодное растворение ртути до Нй +д , а на остальной поверхности раздела пленка/раствор осаждается каломель, причем катионы покидают ртуть у основания пор растущей пленки. Эта простая теория объясняет наличие пор. Однако трудно понять, каким образом происходит существенный перенос катионов через раствор, содержащий осаждающие анионы. [c.329]

НО направлению мапнитного поля. Методом дифракции рентгеновских лучей под малыми и большими углами проводился детальный структурный анализ ориентированных образцов. Обнаружилось, что смектическая структура полимера характеризуется резко выраженным дальним порядком в направлении нормали слоя. Относительная флуктуация расстояния между слоями составляла примерно 1,4%. Можно было наблюдать до 80 слоев, расположенных штабелем один над другим. Отдельные слои оказались плоскими без сколько-нибудь заметных неровностей и дефектов штабельной упаковки. Смектическая структура ПЛБЭ состояла из отдельных смектических слоев, не проникающих друг в друга, тогда как для ПМБЭ наблюдались взаимно проникающие двойные слои. Боковые группы располагались перпендикулярно плоскости слоя для обеих изученных систем. Ближний порядок, существующий внутри смектических слоев, оказался очень сходным с порядком нематичеокой или изотропной фазы мономеров. Смектическая упорядоченность полимеров давала диаграмму рассеяния, аналогичную диаграмме рассеяния смектической модификации А низ-комолекулярных соединений. Никаких сведений об истинной конформации основной цепи получить не удалось. Однако данные рентгеноструктурного анализа показали, что основная цепь должна быть жестко связана с плоскостью смектического слоя. На этой плоскости цепь может образовывать двумерный клубок или двумерную пачечную структуру (рис. 5). Условия упаковки приводят к заключению, что из двух указанных структур более предпочтительной является двумерная пачечная структура. [c.49]

РИС. 13.11. Рассеяние рентгеновских лучей, наблюдаемое в лаборатории в случае двумерной периодической решетки, плоскость которой перпендикулярна направлению падаюшего пучка. Левая и правая половины рисунка иллюстрируют картины дифракции, получающиеся на цилиндрической и сферической пленках соответственно. А. Геометрии съемки. Б. Слоевые линии, появляющиеся вследствие периодичности а решетки. В. Слоевые линии, обусловленные периодичностью Ь решетки. Г. Реально наблюдаемое рассеяние, которому соответствует произведение функций, представленных на фрагментах Б кВ, н атомной картины рассеяния, показанной на рис. 13.9, . [c.335]

Чего же следует ожидать, исследуя рассеяние рентгеновского излучения от свободно подвешенной жидкокристаллической пленки Ответ в общих чертах такой характер дифракции рентгеновского излучения на двумерной пленке будет различным в зависимости от того, существует ли в ней истинный (дальний) позиционный порядок, квазидальний позиционный порядок или только ближний позиционньгй порядок. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология