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【求助】新手请教(001)和(002)峰比例的区别

X射线衍射仪(XRD)

  • 我样品是tetragonal结构的,理想的是(001)峰,但实际测出来有(002)峰,同时(002)峰的比例也随条件变化,请问为什么有(002)峰,(001)峰和(002)峰的比例又说明了什么呢? 谢谢!
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  • XRD

    第1楼2008/08/28

    这个问题很有代表性。为什么衍射谱上总是少一些晶面的峰呢?
    存在这个现象,主要是系统消光:
    简单点阵:全部晶面都会出现
    底心点阵:H,K全为奇数或全为偶数
    体心点阵:H+K+L为偶数
    面心点阵:H,K,L全为奇数或全为偶数。

    任何晶体总属于以上四种情况之一,因此,从衍射出来的晶面指数之间的关系,可以看出样品属于哪种点阵。这一种消光是由于点阵引起的,称为点阵消光。

    还有一种情况,如果物相由几种原子构成,还会产生附加的消光。称为结构消光。

    所以,同一种原子构成的物相和多种原子构成的物相,即使它们点阵结构相同,产生的衍射强度(匹配)也不可能完全相同。

    除了这种系统消光外,还有一种现象,在推导布拉格定律时,我们只考虑一次反射,但是,实际上,从晶体产生的衍射光再次产生反射,称为二次反射,两 次反射存在半波差,位相相反,产生消光,称为初级消光。当然,你这里提的与这个现象无关。

    从你的提问中,问到为什么没有(001)面而有(002)面,那么,可能的情况是要求全奇全偶。这同是否是tetragonal结构无关。

    d(A) I(f) I(v) h k l n^2 2-Theta Theta 1/(2d) 2pi/d
    2.088 100.0 100.0 1 1 0 2 43.295 21.647 0.2395 3.0091
    1.476 12.5 17.7 2 0 0 4 62.892 31.446 0.3386 4.2555
    1.205 19.3 33.4 2 1 1 6 79.426 39.713 0.4147 5.2118
    1.044 4.8 9.6 2 2 0 8 95.087 47.543 0.4789 6.0181
    0.933 6.1 13.6 3 1 0 10 111.150 55.575 0.5354 6.7285
    0.852 1.6 3.9 2 2 2 12 129.270 64.635 0.5865 7.3707

    这是Mg的结构,其中有一列是n的平方,即h,k,l的平方和,你看看各峰的晶面指数关系存在着2,4,6,8,10,12的关系。
    而Al的衍射谱为:
    d(A) I(f) I(v) h k l n^2 2-Theta Theta 1/(2d) 2pi/d
    2.338 100.0 100.0 1 1 1 3 38.472 19.236 0.2139 2.6874
    2.024 47.0 54.0 2 0 0 4 44.738 22.369 0.2470 3.1043
    1.431 22.0 36.0 2 2 0 8 65.133 32.567 0.3494 4.3908
    1.221 24.0 46.0 3 1 1 11 78.227 39.114 0.4095 5.1459
    1.169 7.0 14.0 2 2 2 12 82.435 41.218 0.4277 5.3748
    1.012 2.0 5.0 4 0 0 16 99.078 49.539 0.4939 6.2062
    0.928 8.0 20.0 3 3 1 19 112.041 56.021 0.5383 6.7641
    0.905 8.0 21.0 4 2 0 20 116.569 58.284 0.5522 6.9389
    0.826 8.0 23.0 4 2 2 24 137.455 68.727 0.6049 7.6012


    说了一大堆,不知道你说的是不是这个意思。


    atangg 发表:我样品是tetragonal结构的,理想的是(001)峰,但实际测出来有(002)峰,同时(002)峰的比例也随条件变化,请问为什么有(002)峰,(001)峰和(002)峰的比例又说明了什么呢? 谢谢!

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  • atangg

    第2楼2008/09/02

    十分感谢黄老师的回答.
    我现在做的是CoPt材料,它主要有FCC相和tetragonal相, 我想得到tetragonal(001)取向的相, 而测试结果中有tetragonal的(001)和(002),而且两者比例随条件变化, 请问这说明了什么, (001)和(002)的比例反应了晶体里的什么变化,是原子缺位吗? 谢谢!

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  • 大陆

    第3楼2008/09/03

    黄老师的回复很精彩。
    除黄老师提到的可能性之外,引起(001)(002)相对强度变化的原因还可能是缺陷或超结构。阁下在2楼提到材料系统,我猜测CoxPt1-x合金如果x在10-90%之间可能会由于一定的有序导致超结构。不过具体情况可能会有不同的解释,比如如果是薄膜样品就可能要考虑到高缺陷密度,能不能把你的数据贴出来看看?

    没有数据讨论,不能有结论。

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