Анализ нейтронографический

Рис. 51. Схема установки для нейтронографического анализа

В кристаллической ортофосфористой кислоте три атома кислорода и один фосфора образуют пирамидальную группу, а четвертая тетраэдрическая позиция занята атомом водорода, который в отличие от двух других атомов водорода не участвует в образовании водородных связей. В рентгеновском исследовании ато.мы водорода не были локализованы, и их позиции были выбраны иа коротких межмолекулярных контактах 0---Н---0 (около 2,60 А) это размещение было подтверждено нейтронографическим анализом. Структура молекулы фосфористой кислоты НР0(0Н)2 показана на схеме а. [c.624]

Природа Н-связи сложна и продолжает изучаться. Применяются физические методы исследования (рентгеноструктурный анализ, нейтронографический метод, ЯМР, инфракрасная спектроскопия и др.) и квантово-химические расчеты. Важное значение имеет влияние среды на строение комплексов и процессы миграции протона. [c.127]

ГЛАВА 4 Электронографический и нейтронографический анализы [c.105]

Излучение нейтронов, так же как и радиоактивное излучение, оказывает вредное физиологическое воздействие на организм человека, поэтому при работе с нейтронографической аппаратурой необходимо использовать достаточно надежную защиту от проникающих излучений и применять либо дифрактометры с дистанционным управлением, либо полностью автоматизированные установки. Размеры аппаратуры для нейтронографии но крайней мере на порядок превосходят размеры аппаратуры для рентгеноструктурного анализа, а мощности нейтронных пучков в то же время на 2—3 порядка меньще. Тем не менее, во многих случаях для исследования магнитных структур нейтронография является единственно возможным методом прямого изучения распределения магнитных моментов атомов в кристаллах [24]. В последние годы широко используются автоматизированные нейтронографические дифрактометры, связанные с вычислительными и управляющими ЭВМ. [c.145]

Описанные основы структурного анализа кристаллов, его математический аппарат и частные методические схемы исследований, вообще говоря, одинаково применимы как в рентгеноструктурном (РСА), так и в электронографическом (ЭСА) и нейтронографическом (НСА) структурном анализе. Все три метода основаны на одном общем эффекте — дифракции волн, пропускаемых через кристалл,— и различаются лишь сущностью тех элементарных актов рассеяния, из которых складывается дифракция. Рентгеновские лучи рассеиваются электронами атомов (ядра атомов в этом рассеянии практически не участвуют). Поток электронов рассеивается в электромагнитном поле атомов, т. е. на электростатическом потенциале, создаваемом ядрами и электронами атомов. Поток нейтронов рассеивается только ядрами атомов. [c.125]

В совокупности две рассмотренные характеристики определяют преимущество рентгеноструктурного анализа. Быстрая сходимость ряда Фурье электронографии обходится дорого из-за размытости максимумов в распределении паттерсоновского типа пропадают многие существенные детали, без которых расшифровка распределения часто становится невозможной. Наоборот, обрыв ряда Фурье, неизбежный в нейтронографии, приводит к значительным искажениям паттерсоновского распределения и к появлению в нем ложных максимумов, что также мешает выявлению структуры. Нейтронографический эксперимент в этом смысле более полезен на заключительной стадии исследования при уточнении уже найденных координат атомов. [c.127]

Изложение основ рентгеноструктурного анализа кристаллов было бы неполным без обсуждения его роли и места в системе современных физико-химических методов изучения вещества и его значения для решения химических задач. Прежде всего необходимо выяснить, в чем заключаются преимущества и недостатки рентгеноструктурного анализа по сравнению с другими родственными дифракционными методами — электронографическим и нейтронографическим. Далее следует сопоставить возможности дифракционных методов изучения строения вещества в разных агрегатных состояниях и прежде всего рентгеноструктурного анализа кристаллов, рентгенографии стекол и жидкостей и электронографии газов. [c.169]

Описанные основы структурного анализа кристаллов, его математический аппарат и частные методические схемы исследований, вообще говоря, одинаково применимы как в рентгеноструктурном (РСА), так и в электронографическом (ЭСА) и нейтронографическом (НСА) структурном анализе. Все три метода основаны на одном сб- [c.169]

Это убедительно подтверждается и всей практикой структурных исследований более 99 7о всех структурных расшифровок выполняется на основе РСА. Нейтронографический анализ используется главным образом для решения различных специальных задач. Электронография кристаллов как метод структурного анализа применяется лишь там, где не удается вырастить монокристаллы. [c.173]

Рентгенографические, электронографические и нейтронографические исследования атомной и молекулярной структур жидкостей и аморфных тел основываются на анализе углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, электронов и нейтронов. Рассеяние веществом этих трех видов излучений не одинаково, что объясняется различием их физической природы. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Процесс рассеяния не характерен обычному отражению или преломлению. Рентгеновское излучение, взаимодействуя с электронами, приводит их в колебательное движение. Колеблясь с той же частотой, что и электрический вектор первичной электромагнитной волны, электроны порождают вторичное электромагнитное излучение, распространяющееся во всех направлениях. Интенсивность рассеянного излучения, фиксируемая в некоторой точке, пропорциональна электронной плотности атомов и молекул. [c.26]

При щип действия установок для нейтронографического анализа в общих чертах сводится к следующему (рис. 51). Пучок нейтронов, источником которых является атомный реактор, проходит биологическую защиту / и по трубе кадмиевого коллиматора попадает на монохроматизирующий кристалл 2 (например, меди, свинца и т. д.), помещенный в защитную камеру 3 из боризоваиного парафина и свинца. Монохроматизированный пучок нейтронов попадает на образец 5 обычно в виде порошка в тонкой алюминиевой оболочке, слабо поглощающей нейтроны, и после отражения регистрируется счетчиком нейтронов 6. На пути луча перед образцом помещается контрольный счетчик 4. Вследствие того что нейтроны не действуют на фотопластинку, их регистрация проводится по сложной схеме, которая основана на фиксации вторичных электронов, возникающих при взаимодействии нейтронов с определенными веществами. Так, например, рассеянные образцом нейтроны могут бомбардировать двухслойный экран, состоящий из пластинки индия и обычной фотонластпнки. Нейтроны выбивают из индия электроны, и последние экспонируют фотопластинку, фиксируя на ней дифракционную картину, создаваемую нейтронами. [c.107]

Существует также нейтронографический метод структурного анализа, основанный на дифракции потока нейтронов в молекулах вещества. [c.44]

Особенно существенный прогресс в этой области был достигнут в последние годы в связи с широким использованием дифракционной электронной микроскопии и тонких методов рентгеноструктурного и нейтронографического анализа. Обширный экспериментальный материал, накопленный к настоящему времени, не может быть полностью осознан и систематизирован без соответствующего развития теоретических представлений. При написании книги автор имел в виду восполнить некоторый пробел, существующий между экспериментальными и теоретическими исследованиями структуры сплавов. Книга представляет собой попытку систематического изложения теории и ее приложений к вопросам структуры твердых растворов. Она, разумеется, не в состоянии охватить весь материал, относящийся к данной теме. Книга в значительной ме- [c.6]

В частности, для нейтронографического определения структуры требуется гораздо более крупный монокристалл, чем для рентгеноструктурного анализа. [c.137]

Нейтронография. Этот метод, основанный на диффракции нейтронов, возник лишь в самое последнее время и еш е не нашел заметного применения при исследовании органических веществ. Аппаратура состоит из достаточно мощного источника нейтронов, в качестве которого может служить ядерный реактор (котел), и нейтронного спектрометра. Имеющиеся различия в механизме рассеяния отдельными атомами нейтронов, электронов и рентгеновских лучей позволяют рассчитывать на то, что нейтронографический анализ может оказаться полезным как раз в тех случаях, когда рентгенографический и электронографический методы не дают хороших результатов. В частности, нейтронографический анализ позволит непосредственно определять положение атомов водорода. Можно думать поэтому, что данный метод принесет большую пользу в тех случаях, когда для выяснения строения органических соединений важно точно знать положение водородных атомов. [c.26]

На основании данных нейтронографического исследования и рентгеноструктурного анализа воды доказано, что атом водорода находится на более близком расстоянии к одному из атомов кислорода ( =0,97 А) [24]. В [Р—Н Р] Н+ водород находится посредине между атомами фтора. [c.178]

Например, проведен анализ преимущественной ориентировки в образце железа толщиной 25 мм. В отличие от рентгенографического исследования нейтронографический анализ показал распределение ориентаций не только для приповерхностного слоя, но и для всего объема образца. [c.309]

Различия в механизме рассеяния отдельными атомами нейтронов, электронов и рентгеновских лучей позволяют рассчитывать, что нейтронографический анализ может оказаться полезным как раз в тех случаях, когда рентгенографический и [c.743]

На рис. VHI.12 показаны типичные дифракционные профили отражений (111) и (220) на нейтронограммах интерметаллида ZrVa при температурах выше и ниже точки фазового перехода. Анализ нейтронографических данных показал, что низкотемпературная модификация интерметаллида ZrVg также обладает ромбоэдрической структурой, причем фазовое превращение происходит с небольшим увеличением объема (фазовый переход I рода). [c.167]

В последние десятилетия наблюдалось бурное развитие рентгеноструктурного анализа (в первую очередь с использованием монокристаллов), а также других дифракционных методов исследования. Это обусловлено рядом причин. Одной из них явилось кардинальное усовершенствование рентгеновской аппаратуры, включая разработку ряда типов дифрактометров, управляемых ЭВМ, для съемки монокристаллов, внедрение новых способов регистрации рентгеновского излучения, использование монохроматоров. В результате точность экспериментальных данных резко возросла и появилась возможность решения принципиально новых задач (локализация легких атомов, определение деталей распределения электронной плотности на базе совместных данных нейтронографического и рентгеновского методов). Не менее важным обстоятельством явилась разработка комплексов программ обработки результатов измерений и определения структуры кристаллов, зачастую с недостаточно охарактеризованным химическим составом. Этой области применения рентгеноструктурного ана 1иза в химии посвящено несколько прекрасных монографий и учебников, и структурные разделы почти обязательно включаются в работы по синтезу новых соединений, так как дают непосредственные данные о пространственном расположении атомов в кристаллах а иногда являются и удобным способом определения химического состава, в особенности если известен качественный состав. [c.3]

S последние десятилетия получил распространение метод полнопрофильного анализа - сопоставления не интенсивностей линий, а дифракционных кривых в целом (этот вопрос более подробно рассмотрен в следующей главе). Более широко эта методика применяется в нейтронографии (из-за большой сложности там монокристалльных нейтронографических исследований). [c.187]

Требование к исследуемому образцу. Для получения дифракционного эффекта требуется кристалл определенного размера. Последний зависит от коэффициента рассеяния и быстроты поглощения лучей в веществе поток электронов полностью поглощается при про.хождении через слой в несколько микронов ренггеновские лучи дают достаточную интенсивность рассеяния при пересечении слоя в 1 мм для ощутимого рассеяния потока нейтронов нужны уже не миллиметры, а сантиметры. Поэтому для рентгеноструктурных исследований необходим монокристалл с размерами в пределах 0,1 —1,0 мм. В частности, можно использовать игольчатые (нитевидные) кристаллы очень небольшого поперечного сечения. Для нейтронографического исследования обычно требуется более массивный монокристалл — размером в 0,5—1 см (что, впрочем, существенно зависит от интенсивности первичного пучка нейтронов). Получение таких монокристаллов часто составляет самостоятельную техническую проблему. Наоборот, в электронографии можно пользоваться лишь кристаллическими пленками. Обычно они создаются путем кристаллизации вещества на аморфной, прозрачной для электронов подложке. При этом, как правило, возникает не монокристальная, а поликристалличе-ская пленка. Для структурного анализа, однако, важно, чтобы кристаллики пленки имели в ней некоторую преимущественную ориентацию. Добиться кристаллизации такой текстурированной пленки удается не всегда. [c.128]

Рассматриваются вопросы структурной кристаллографии и теории дифракции рентгеновского излучения, методы решения проблемы начальных фаз , наиболее существенные приложения структурных исследований в химии. Сравниваются возможности трех дифракционных методов рентгеновского, нейтронографического и электронографического. Во втором издании расширены ключевые разделы современного рентгеноструктурного анализа кинематические схемы дифрактомеров, основы статистического определения начальных фаз (знаков) структурных амплитуд, распределение электронной плотности в межъядерном пространстве по прецизионным данным. [c.2]

Роль возбудителя дифракционных эффектов в кристалле могут выполнять рентгеновские лучи, поток электронов или поток нейтронов при соответствующей скорости (по соотношению де Бройля частице с массой т и скоростью V соответствует волна длиной Х=Ь1тю). Соответственно существуют три дифракционных метода структурного анализа рентгеноструктурный, электронографический и нейтронографический. [c.47]

ЧТО при плавлении теллура его строение меняется. Такой вывод подтверждается экспериментально. Большой интерес в связи с этим представляют нейтронографические исследования жидкого теллура, выполненные К- Туаран, Б. Кабен и М. Брюиль. Обзор и анализ результатов исследований имеется в работе 46]. Измерения проведены при одиннадцати различных температурах, лежащих в интервале от 575° до 1700° С и давлениях до 6,0 МПа. Были найдены радиальные функции распределения атомов для каждой из температур. На рис. 56 представлены эти функции для 575 и 1600° С. Кривые имеют три узких отчетливых пика. Положения пиков при 575° С соответствуют межатомным расстояниям 0,296 нм 0,381 нм и 0,452 нм. При более высоких температурах первый пик постепенно смещается до 0,307 нм при 1700°С. Второй и третий пики в пределах ошибок опыта не меняют положения. Координационное число z возрастает от 2 атомов в твердой фазе до- [c.214]

Принадлежность кристалла к той или иной пространственной группе устанавливается исследованием его структуры методами рентгено-структурного, электронографического и нейтронографического анализов [8, 9]. После того как рентгенограмма (или элек-тронограмма) получена и проиндицирована, можно установить, от каких плоскостей кристалла рефлексы отсутствуют. Знание закономерностей погасаний позволяет определить так называемую рентгеновскую группу, включающую одну или несколько федоровских групп. Полное определение атомной структуры кристалла возможно только после определения интенсивности рефлексов, так как значения координат частиц в элементарной ячейке влияют на величину структурной амплитуды, определяющей интенсивность рассеяния. [c.21]

В последние годы изучены уникальные по сочетанию свойств ПСК, содержащие аммонийные кислородсодержащие соли Мо, W, V, со сложными анионами, исследования проводились по теме 2.56.98, а с 2000г. в рамках темы 2.51.98. Создан метод управляемого синтеза высокогомогенных сложных оксидов заданного состава с использованием ПСК. Он позволяет вводить допирующие добавки в манганиты, кобальтиты и пр., получать сложные молибдаты, вольфраматы, ванадаты, имеющие техническое значение как катализаторы, люминисцентные материалы и др. Изучены взаимодействия ионов, включающих Мо, W, V с катионами РЗЭ, ЩЗЭ, d-металлов в присутствии полимеров, устойчивость образующихся гелей. В этой связи исследованы процессы пиролиза ПСК, комплексом методов поведен анализ последовательности физико-химических процессов. Проведены нейтронографические исследования получаемых наноразмерных частиц. Показана возможность возникновения оксидных фаз непосредственно из аморфизированного прекурсора. [c.125]

Данные о стабильной конфигурации ядер молекулы получают обычно с помощью спектроскопических, электроиографических и нейтронографических методов исследования или квантово-механических расчетов, которые дают возможность приближенно оценивать взаимные расположения ядер атомов молекул. Наиболее полная и надежная информация может быть получена с помощью методов реитгеноструктурного анализа, электронографии и нейтронографии, которые позволяют оценить относительные положения ядер в молекуле и расстояния между ядрами любой пары атомов элементов 81 и Эг, входящих в состав. молекулы. В простейшем случае равновесная конфигурация молекулы может быть задана в виде набора точек (точечного множества аЯ = т. ), расположенных в пространстве с указанием типа ядер и их декартовых или кристаллографических координат, пли же может быть описана в терминах внутренних координат — набора межатомных расстояний, углов между отрезками, соединяющих ядра, а также двухгранных углов. Положения ядер атомов, как правило, не являются эквивалентными. В достаточно сложных молекулах расстояния между некоторыми ядрами значительно превосходят другие межъядерные расстояния. Это дает возможность провести более наглядное описание равновесной конфигурации молекулы, используя для этого различные критерии разбиения элементов множества ЗЯ на пары. Один из таких критериев основан па выделении для каждой пары атомов элементов Э, и Э характерного интервала /(Э,-, Э ) межатомных расстояний г(Э Э ), который может быть определен па основании экспериментальных данных. Обычно границы таких интервалов незначительно отличаются от равновесных расстояний в соответствующих двухатомных системах, усредненных по конфигурациям нескольких нижних возбужденных состояний. Для атомов углерода, например, в качестве такого интервала может быть выбран интервал (1,19 1,55), а для атомов С и Н — (0,8 1,15), [c.11]

Значение X определялось методами рентгеноструктурного и нейтронографического анализов, измерением намагниченности насыщения, а также методом ИК-спектроскопии. В благоприятных случаях могут быть идентифицированы ИК-полосы поглошенпя, относящиеся к тетраэдрическим группировкам АО4 таким способом показано, например, что в соединении Ь1(СгСе)04 литий занимает тетраэдрические позиции [3]. [c.313]

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ - анализ структуры материала и его дефектов. Для исследования атомно-кристаллической структуры исполт,зуют дифракцию и рассеяние рентгеновских лучей (см. Рентгеноструктурный анализ), электронов (см. Электронографический анализ) и нейтронов (см. Нейтронографический анализ). Получили распространение методы анализа с использованием ориентационных эффектов при рассеянии тяжелых заряженных частиц (см. Ме-тодом ориентационных аффектов анализ), а также автоионный микроскопический анализ, в к-ром используют ионизацию атомов (или моле-ку.т) газа в неоднородном электр. поле у поверхности образца. При рассеянии потоков излучений атомами, находящимися в узлах идеальной кристаллической решетки, возникают резкие максимумы и диффузный фон вследствие комптоновского рассеяния. По положению и интенсивности максимумов определяют тип кристаллической решетки, размеры элементарной ячейки и расположение атомов в ней. Нарушения идеальности кристалла, напр, колебания атомов, наличие атомов различных хим. элементов, дислокаций, частиц новой фазы и др., изменяют положение, форму и интенсивность максимумов и вызывают дополнительное диффузное рассеяние, что дает возможность получать информацию об этих нару-шеннях. Дифракционными методалш изучают также строение веществ (напр., аморфных), пе обладающих строгой трехмерной периодичностью. Теории дифракции всех излучений имеют много общего, в то же время в них есть особенности, обусловли- [c.470]

В 1971 г. А. Ю. Червяков, В. А. Соменков, Я. С. Уманский, С. Ш. Шильщтейн нейтронографическим исследованием из анализа интенсивностей сверхструктурных отражений установили, что для полностью упорядоченного расположения атомов азота 2 = 0,2542, те. атомы ниобия смещаются из-за несимметричного окружения атомами азота в сторону вакансий. [c.310]

Такая оценка была сделана для ряда ферритов на основании рентгеновского 124, 125] и нейтронографического анализа 126], а также сопоставлением экспериментальных значений магнитных моментов с рассчитанными по Неелю в предположении о строго антипараллельном направлении спинов у ионов, занимающих различные металлические подрешетки [1, 127]. В результате указанных [c.108]

Другое представление, имеющее важные физические применения, содержит звезду векторов д.-, направленных по диагоналям куба. Таких векторов четыре. Соответствующее векторное представление Sq двенадцатимерно. Как и в предыдущем случае, оно разбивается на два неприводимых представления, одно из которых четырехмерно, а другое восьмимерно. Нейтронографический анализ антиферромагнетика МпО [33] показал, что распределение магнитных моментов в нем описывается плоскими волнами с волновыми векторами д.-, направленными по диагоналям куба. Сами магнитные моменты 8, перпендикулярны этим диагоналям. Следовательно,, в случае МпО реализуется восьмимерное представление пространственной группы кубического кристалла. В отличие от МпО, в другом антиферромагнетике ПОг реализуется шестимерное представление, описанное выше [34]. [c.54]

В 1929 г. Штерн и Эстерман показали, что дифракцию испыты ваюти атомарные пучки (в их опытах — пучки атомарного водорода). После экспериментального открытия нейтрона Чедвиком в 1932 г., в ходе последующего изучения свойств этой частицы, ]Митчел и Пауэрс в 1936 г. показали способность к дифрагированию и нейтронов. Однако использованию этого свойства нейтронов для структурного анализа препятствовала трудность в получении достаточно интенсивных пучков нейтронов. Развиваться нейтронография начала только после лабораторного применения с конца 40-х годов атомных реакторов в качестве мощных источников нейтронов, причем так называемых тепловых нейтронов, которым отвечают длины волн, близкие к длинам волн рентгеновского излучения. Первый нейтронный спектрометр был создан в США в 1945 г. Преимущество нейтронографии перед рентгенографией заключается в возможности фиксировать положения атомов водорода. Однако, судя по монографии Бэкона, вышедшей в 1955 г. [91], за первое десятилетие существования нейтронографии она почти не применялась для исследования органических молекул (исключение составляют молекулы СН и СГ ). Выполненное в 1956 г. Бэконом и Карри нейтронографическое исследование [c.250]