- •ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СТРУКТУРНЫХ
- •Классификация твёрдых тел по характеру взаимного расположения атомов
- •1. Идеальные монокристаллы.
- •Простейшие операции симметрии кристаллов
- •Сингонии кристаллов и соответствующие им решетки Бравэ
- •Решётки Браве
- •Полиморфные фазы диоксида кремния SiO2
- •Аллотропные формы углерода
- •Димер из 2 молекул С60
- •Применение нанотрубок
- •Применение нанотрубок
- •2. Монокристаллы с дефектами решетки – реальные
- •б) Линейные дефекты - дислокации
- •Винтовая дислокация в кристалле:
- •в) Плоские дефекты
- •Г) Объемные дефекты: поры, включения второй фазы
- •3. Поликристаллы
- •4.Аморфные материалы
- •Дифракционные методы исследования структурного состояния материалов
- •Схема рентгеновской трубки для структурного Рис.1 анализа: 1 – металлический анодный стакан; 2
- •Кристаллографические плоскости.Индексы Миллера
- •Кристаллографические плоскости.Индексы Миллера
- •Рис. 8. Отражение падающих лучей семейством плоскостей
- •Условия Лауэ - условия возникновения дифракционного
- •Существует три метода получения дифракционной картины:
- •Произвольная установка (Тонкими ли-
- •2. Метод вращения Исследуемый образец – монокристалл,
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ МАТЕРИАЛОВ
1
Классификация твёрдых тел по характеру взаимного расположения атомов
Корунд: - Al2O3
Самый древний алмаз
кварц
2
1. Идеальные монокристаллы.
а) Дальний порядок в) Трансляционная симметрия
Сетки графита |
Элементарная ячейка |
|
графита |
Na, |
Cl |
Элементарная ячейка кристаллов |
|
со структурой типа NaCl |
3
Простейшие операции симметрии кристаллов
а — поворот; б — отражение; в — инверсия;
г — инверсионный поворот 4-го порядка; д — винтовой поворот 4-го порядка; е — скользящее отражение.
4
Сингонии кристаллов и соответствующие им решетки Бравэ
Сингония, |
Периоды и углы элем. |
Характерная симметрия |
Решетки |
категория |
ячейки |
|
Бравэ |
Триклинная, низшая |
a b c, 90 |
Ось 1, или центр симметрии |
Р |
|
|
(инверсии) |
|
Моноклинная, низшая |
a b c, = =90 , 90 |
Ось 2 или плоскость |
P, C |
|
|
зеркального отражения m |
|
Ромбическая, низшая |
a b c, = = =90 |
3 взаимно перпендикулярные |
P, I, C, F |
|
|
оси 2 порядка или 2 взаимно |
|
|
|
перпендикулярные плоскости |
|
|
|
зеркального отражения m |
|
Тригональная, средняя |
a=b c, = =90 , |
Одна ось 3 порядка поворотная |
Р |
(ромбоэдрическая) |
=120 |
или инверсионная |
(R) |
|
(a=b=c, = = 90 ) |
|
|
Гексагональная, средняя |
a=b c, = =90 , |
Одна ось 6 порядка поворотная |
Р |
|
=120 |
или инверсионная |
|
Тетрагональная, средняя |
a=b c, = = =90 |
Одна ось 4 порядка поворотная |
Р, I |
|
|
или инверсионная |
|
Кубическая, высшая |
a=b=c, = = =90 |
4 оси 3-го порядка вдоль |
P, I, F |
|
|
диагоналей куба |
5 |
|
|
|
Решётки Браве
Различают 4 типа решёток Браве :
1 - примитивные ( Р )
Р число атомов на эл. ячейку: 1; координаты 000 Примитивные элементарные ячейки есть в кристаллах любой сингонии
2 - объёмноцентрированные ( I )
I - число атомов на эл. ячейку: 2; координаты 000 ; ½ ½ ½ : появляется дополнительный
атом внутри ячейки
3 - гранецентрированные ( F ) F число атомов на эл. ячейку 4;
координаты 000 ; ½ ½ 0 ; ½ 0 ½ ; 0 ½ ½
4 - базоцентрированные ( С,B,A)
Счисло атомов на эл. ячейку: 2; координаты 000 ; ½ ½ 0
C B A
Тип решётки Браве определяется из анализа рентгенограммы кристалла
6
7
8
Полиморфные фазы диоксида кремния SiO2
Давление: китит 80-130 МПа; коэсит 1.5-4 ГПа ; стишовит 16-18 ГПа. Температура,°С: китит 400 – 500 ; коэсит 300 – 1700; стишовит 1200 – 1400.
9
10
11