纳米材料的X射线分析PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

纳米材料的X射线分析PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 晶体几何学基础1

1.1 晶体点阵1

1.1.1 点阵概念1

1.1.2 晶胞、晶系3

1.1.3 点阵类型3

1.2 晶体的宏观对称性和点群5

1.2.1 宏观对称元素和宏观对称操作5

1.2.2 宏观对称性和点群8

1.3 晶体的微观对称性和空间群11

1.3.1 微观对称要素与对称操作11

1.3.2 230种空间群12

1.4 倒易点阵13

1.4.1 倒易点阵概念的引入13

1.4.2 正点阵与倒易点阵间的几何关系15

1.4.3 晶带、晶带定律16

1.5 晶体的结合类型17

1.5.1 离子结合17

1.5.2 共价结合19

1.5.3 金属结合19

1.5.4 分子结合20

1.5.5 氢键结合20

1.5.6 混合键晶体20

参考文献21

第2章 X射线衍射理论基础22

2.1 X射线及X射线谱22

2.1.1 X射线的本质22

2.1.2 X射线谱22

2.2 射线与物质的交互作用26

2.2.1 X射线的吸收26

2.2.2 激发效应27

2.2.3 X射线的折射27

2.2.4 X射线的反射27

2.2.5 物质对X射线的散射和衍射28

2.3 衍射线的方向29

2.3.1 劳厄方程29

2.3.2 布拉格定律31

2.4 多晶体衍射强度的运动学理论35

2.4.1 单个电子散射强度35

2.4.2 单个原子散射强度36

2.4.3 单个晶胞散射强度37

2.4.4 实际小晶粒积分衍射强度39

2.4.5 实际多晶体衍射强度40

2.5 X射线衍射及相关的研究方法44

参考文献45

第3章 X射线衍射实验装置46

3.1 X射线衍射仪原理和实验技术47

3.1.1 一般特点47

3.1.2 光学原理49

3.1.3 衍射仪的准直和角度校准50

3.1.4 衍射仪参数的选择50

3.1.5 晶体单色器50

3.2 X射线源52

3.2.1 普通X射线源52

3.2.2 同步辐射光源54

3.3 X射线探测器和记录系统60

3.3.1 盖格计数器、正比计数器和闪烁计数器60

3.3.2 能量探测器63

3.3.3 面探测器64

3.3.4 阵列探测器65

3.3.5 记录系统的发展66

3.4 工作模式及附件66

3.4.1 粉末衍射仪的工作模式67

3.4.2 X射线粉末衍射仪中的附件70

参考文献73

第4章 多晶X射线衍射实验方法74

4.1 测角仪74

4.2 狭缝系统及几何光学77

4.3 样品制备78

4.3.1 粉末的要求和制备79

4.3.2 填样宽度和深度80

4.3.3 样品的放置位置83

4.3.4 样品颗粒粗细对数据的影响83

4.4 粉末衍射数据的获取84

4.4.1 波长的选择84

4.4.2 单色化85

4.4.3 功率设定85

4.4.4 步进扫描86

4.4.5 连续扫描86

4.4.6 扫描范围87

4.5 实验方法和数据处理方法对实验结果的影响87

4.6 X射线的安全与防护88

参考文献89

第5章 物相定性分析91

5.1 物相定性原理和ICDD数据库91

5.1.1 物相定性分析的原理和方法91

5.1.2 粉末衍射卡组（PDF）及其索引92

5.1.3 PDF数据库96

5.2 定性分析的步骤100

5.2.1 实验获得待检测物质的衍射数据100

5.2.2 数据观测与分析101

5.2.3 检索和匹配101

5.2.4 最后判断101

5.2.5 具体示例102

5.3 定性分析的计算机检索104

5.3.1 PCPDFWIN定性相分析系统的应用104

5.3.2 Jade定性相分析系统的应用109

5.3.3 人工检索和计算机检索的比较115

5.4 复相分析和无卡相分析116

5.4.1 复相分析118

5.4.2 无卡相分析120

5.5 物相定性分析中应注意的问题122

参考文献124

第6章 物相定量分析125

6.1 多晶物相定量分析原理125

6.1.1 单相试样衍射强度的表达式126

6.1.2 多重性因数126

6.1.3 结构因数126

6.1.4 温度因数127

6.1.5 吸收因数128

6.1.6 衍射体积128

6.1.7 多相试样的衍射强度129

6.2 采用标样的定量相分析方法130

6.2.1 内标法131

6.2.2 增量法134

6.2.3 外标法142

6.2.4 基体效应消除法（K值法）147

6.2.5 标样方法的实验比较151

6.3 无标样的定量相分析方法152

6.3.1 直接比较法152

6.3.2 绝热法154

6.3.3 Zevin的无标样法及其改进156

6.3.4 无标样法的实验比较164

6.4 定量分析的最新进展和注意的问题165

6.4.1 定量分析的最新进展165

6.4.2 Rietveld定量分析167

6.4.3 X射线物相定量分析中应注意的问题169

参考文献170

第7章 指标化和晶胞参数的测定171

7.1 多晶衍射图的指标化171

7.1.1 已知精确晶胞参数时衍射线的指标化171

7.1.2 已知粗略晶胞参数时衍射线的指标化171

7.1.3 指标立方晶系衍射图的sin2θ比值法172

7.1.4 指标四方和六方晶系衍射图的图解法172

7.1.5 指标未知晶系衍射图的尝试法175

7.1.6 指标未知晶系衍射图的伊藤法（Ito）175

7.2 晶胞参数的精确测定177

7.2.1 德拜谢乐照相法179

7.2.2 聚焦相机法183

7.2.3 衍射仪法184

参考文献184

第8章 纳米材料微结构的X射线表征185

8.1 谱线线形的卷积关系185

8.2 微晶宽化与微应力宽化效应186

8.2.1 微晶宽化效应——谢乐公式186

8.2.2 微应力引起的宽化188

8.3 分离微晶和微应力宽化效应的各种方法188

8.3.1 Fourier级数法188

8.3.2 方差分解法190

8.3.3 近似函数法191

8.3.4 前述几种方法的比较191

8.4 堆垛层错引起的宽化效应192

8.4.1 密堆六方的堆垛层错效应192

8.4.2 面心立方的堆垛层错效应192

8.4.3 体心立方的堆垛层错效应193

8.4.4 分离密堆六方ZnO中微晶-层错宽化效应的Langford方法194

8.5 分离多重宽化效应的最小二乘法195

8.5.1 分离微晶-微应力宽化效应的最小二乘法195

8.5.2 分离微晶-层错宽化效应的最小二乘法196

8.5.3 分离微应力-层错二重宽化效应的最小二乘法197

8.5.4 分离微晶-微应力层错三重宽化效应的最小二乘法198

8.5.5 计算程序的结构200

8.6 应用举例201

8.6.1 Mm B5储氢合金微结构的研究202

8.6.2 纳米NiO的制备和微结构的表征204

8.6.3 纳米Ni粉的制备和微结构的表征205

8.6.4 V-Ti合金在储放氢过程中的微结构研究207

8.6.5 β-Ni（OH）2中微结构的研究209

8.6.6 纳米ZnO微结构的研究218

8.6.7 Mg-AI合金的微结构研究220

8.6.8 石墨堆垛无序度的研究222

8.6.9 应用小结227

参考文献228

第9章 Rietveld结构精修原理与方法230

9.1 Rietveld方法的发展史231

9.2 Rietveld方法的基本原理232

9.2.1 Rietveld方法的算法233

9.2.2 Rietveid方法结果的评价234

9.3 Rietveld方法中衍射峰的线形分析235

9.3.1 峰形函数分析方法235

9.3.2 峰形函数拟合235

9.3.3 微结构分析237

9.4 Rietveld分析中的校正238

9.4.1 择优取向校正238

9.4.2 微吸收校正239

9.4.3 背底修正240

9.5 Rietveld方法的晶体结构分析240

9.6 Rietveld方法的相定量分析241

9.7 Rietveld方法的指标化和相分析242

9.8 Rietveld分析的实验方案243

9.8.1 仪器的选择243

9.8.2 波长和衍射数据范围选择243

9.8.3 步进方式选择244

9.9 Rietveld精修的步骤和策略245

参考文献247

第10章 粒度分布和分形结构的小角散射测定250

10.1 小角X射线散射理论简介250

10.1.1 一个电子的散射250

10.1.2 两个电子的散射251

10.1.3 多电子系统的散射252

10.1.4 多粒子系统的小角X射线散射253

10.2 小角X射线散射实验装置255

10.2.1 三狭缝系统255

10.2.2 针状狭缝系统256

10.2.3 锥形狭缝系统256

10.2.4 Kratky狭缝系统257

10.2.5 多重晶反射系统257

10.2.6 同步辐射SAXS装置257

10.2.7 小角X射线散射的实验配置258

10.3 小角散射的实验技术和方法258

10.3.1 试样制备技术258

10.3.2 光路的校准259

10.3.3 散射数据的前处理259

10.4 异常小角X射线散射和二维小角X射线散射260

10.4.1 异常小角X射线散射260

10.4.2 二维小角X射线散射262

10.5 纳米材料颗粒大小及其分布的测定263

10.5.1 一些常用的计算方法263

10.5.2 小角散射与其他方法的比较264

10.6 纳米材料分形结构研究265

10.6.1 分形265

10.6.2 来自质量和表面尺幂度体的小角散射267

10.6.3 散射强度与尺幂度体维度的关系268

参考文献269

第11章 化学组分和原子价态的X射线分析270

11.1 X射线发射谱270

11.1.1 激发X射线270

11.1.2 X射线发射谱化学分析272

11.1.3 X射线发射谱的精细结构273

11.2 X射线吸收谱274

11.2.1 吸收限274

11.2.2 用X射线吸收谱的化学定性定量分析275

11.3 俄歇电子能谱275

11.3.1 俄歇电子的能量和强度276

11.3.2 用俄歇电子谱的元素定性定量分析277

11.3.3 用俄歇谱的化学价态研究278

11.4 光电子能谱278

11.4.1 光电子谱的能量和强度278

11.4.2 X射线光电子能谱化学分析280

11.4.3 价态研究280

11.4.4 价态研究实例282

11.5 软X射线磁圆二色谱283

11.5.1 X射线磁圆二色的基本原理283

11.5.2 软X射线磁圆二色谱实例284

参考文献286

第12章 纳米薄膜和一维超晶格材料的X射线分析287

12.1 概述287

12.2 薄膜分析中常用的X射线方法288

12.2.1 低角度X射线散射和衍射288

12.2.2 掠入射X射线衍射288

12.2.3 粉末衍射仪和薄膜衍射仪289

12.2.4 双晶衍射仪和多重晶衍射仪289

12.3 原子尺度薄膜的研究290

12.4 纳米薄膜和多层膜的研究291

12.4.1 膜的厚度测定291

12.4.2 厚度涨落的研究295

12.4.3 薄膜组分测定298

12.4.4 薄膜的相分析和相变299

12.4.5 薄膜晶粒大小和嵌镶块大小的测定300

12.4.6 单晶膜完整性的观测301

12.5 薄膜材料中的应力测定302

12.5.1 单晶薄膜的应变和弯曲度的测定302

12.5.2 多晶膜的应力测定304

12.5.3 纳米薄膜材料应力测定的特征307

12.6 一维超晶格材料的X射线分析307

12.6.1 非晶超点阵的研究308

12.6.2 多晶超点阵的研究309

12.6.3 单晶超点阵的研究312

12.7 超点阵界面粗糙度的X射线散射理论318

12.7.1 一般介绍318

12.7.2 来自不同粗糙界面的散射322

12.8 不完整性和应变的衍射空间或倒易空间图研究323

12.8.1 衍射空间绘制323

12.8.2 倒易空间测绘323

参考文献326

第13章 介孔材料的X射线表征327

13.1 介孔材料的分类327

13.2 介孔材料的X射线表征328

13.2.1 X射线表征的特点和实验要求328

13.2.2 孔结构参数的计算329

13.3 介孔氧化硅材料的X射线表征329

13.3.1 二维六方结构329

13.3.2 立方孔道结构332

13.3.3 三维六方-立方共生结构334

13.4 金属氧化物介孔材料的X射线表征336

13.4.1 金属氧化物介孔材料的结构特征336

13.4.2 氧化钛介孔材料336

13.4.3 介孔氧化铁的X射线表征337

13.4.4 介孔Co3O4和Cr2 O3的X射线表征339

13.4.5 介孔NiO的X射线表征339

13.4.6 介孔MnO2的X射线表征341

13.4.7 介孔稀土氧化物的X射线表征341

13.5 介孔碳材料的X射线表征342

13.6 介孔聚合物和高分子材料的X射线表征346

13.6.1 以介孔氧化硅为模板制备的高分子介孔材料346

13.6.2 以Pluronic F127为模板制备的高分子介孔材料347

13.7 介孔材料的分形结构SAXS研究349

参考文献351