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第一章x射线衍射的晶体学基础1

1.1晶体的基本特征1

1.2晶体的宏观对称元素2

1.2.1对称中心2

1.2.2对称面（反映面）2

1.2.3旋转对称轴（对称轴）3

1.2.4五次和高于六次的旋转对称轴不可能存在5

1.2.5旋转反演对称轴6

1.2.6旋转反映轴8

1.2.7宏观对称元素的图示9

1.3宏观对称元素的组合定理9

1.4 32个晶体类型、点群和晶系12

1.4.1 32个晶体类型的推导12

1.4.2点群17

1.4.3七种晶系21

1.5点阵、晶面、晶向和晶带21

1.5.1空间点阵21

1.5.2阵点平面指数22

1.5.3空间点阵的阵点直线方向指数24

1.5.4晶带与晶带轴25

1.5.5晶棱与晶棱指数25

1.5.6晶面指数与晶棱指数的相互关系26

1.5.7同一晶带各个晶面的指数27

1.6倒易点阵27

1.6.1倒易点阵概念27

1.6.2晶体正空间和倒易空间晶胞基本参数的关系28

1.6.3晶向与晶向、晶面与晶面、晶向与晶面间夹角的计算30

1.7 14种布拉维（Bravais）点阵36

1.8微观空间对称元素的组合40

1.8.1晶体的微观对称元素40

1.8.2微观空间对称元素与周期平移的组合43

1.8.3微观空间对称元素之间的组合52

1.8.4微观对称元素与非初基平移的组合59

1.9空间群59

1.9.1坐标系原点的选择59

1.9.2 230个空间群60

1.9.3 120个X射线衍射群60

1.9.4国际表中空间群应用的简要说明62

1.10 X射线衍射方程76

1.10.1布拉格（Bragg）衍射方程式76

1.10.2晶面间距与晶体点阵常数的关系78

1.10.3晶面间距与晶体倒易点阵晶胞参数的关系79

参考文献80

第二章 化合物结构的晶体化学基础82

2.1化合物分类和晶体结构类型概述82

2.1.1二元和多元复杂化合物的组分分类82

2.1.2晶体结构类型的分类84

2.1.3晶体所属空间群分布的统计86

2.2密堆积理论和元素的晶体结构87

2.2.1圆球密堆积在晶体结构中的意义87

2.2.2等径圆球六角和立方密堆积88

2.2.3圆球密堆积排列的空隙类型89

2.2.4多层密堆积的表示方法90

2.2.5圆球密堆积排列的点群和空间群92

2.2.6元素的晶体结构94

2.3元素的原子半径、离子半径和共价半径100

2.3.1元素的原子半径100

2.3.2元素的离子半径101

2.3.3元素的共价半径119

2.4原子的电负性、电离能和电子亲合能121

2.4.1原子的电负性121

2.4.2原子的电离能124

2.4.3原子的电子亲合能126

2.5配位数与配位多面体127

2.5.1配位多面体类型128

2.5.2离子半径与配位多面体129

2.5.3配位多面体的连接方式130

2.6离子晶体结构的鲍林经验规则131

2.7影响晶体结构的因素133

2.7.1化学键类型133

2.7.2结构稳定性的几何因素135

2.7.3结构稳定性的热力学因素150

2.7.4结构稳定的电子浓度因素156

2.7.5极化对晶体结构的影响159

2.8晶体结构表示法160

2.8.1带原子参数与无参数的结构160

2.8.2结构中原子间距与键角的计算162

2.9同构型和多型性163

2.9.1同构型（isostructure）和类质同形（isomorphism）163

2.9.2多型性（polymorphism）和固态结构相变164

2.9.3多型性相变的热力学分类165

2.9.4多型性相变的结构分类169

2.9.5相变的压力和温度因素175

2.10非化学计量化合物176

2.10.1非化学计量化合物形成原因176

2.10.2非化学计量化合物的类型178

参考文献183

第三章 X射线粉末衍射实验技术186

3.1 X射线源186

3.1.1 X射线发生器186

3.1.2同步辐射X射线源192

3.2辐射波长与滤波片的选择194

3.2.1辐射波长的选择194

3.2.2滤波片的选择195

3.2.3试样和滤波片荧光辐射的消除197

3.3粉末衍射照相机197

3.3.1德拜-谢乐（Debye-Scherrer）照相法199

3.3.2西曼-玻林（Seemann-Bohlin）聚焦照相机202

3.3.3背散射平板照相机204

3.4粉末衍射仪205

3.4.1布拉格-布伦塔诺（Bragg-Brentano）衍射仪207

3.4.2德拜-谢乐型衍射仪210

3.4.3西曼-玻林型衍射仪212

3.5 X射线探测器213

3.5.1气体电离计数器213

3.5.2闪烁计数器218

3.5.3半导体探测器220

3.5.4探测器的选择223

3.6晶体聚焦单色器和衍射装置226

3.6.1严格单色X射线的获得226

3.6.2弯晶聚焦单色器类型227

3.6.3单色聚焦照相机231

3.6.4入射线单色化聚焦衍射仪235

3.7高低温X射线粉末衍射装置236

3.7.1高温X射线粉末衍射装置236

3.7.2低温X射线粉末衍射装置238

3.7.3高低温单色聚焦照相机239

3.8高压X射线粉末衍射装置241

3.8.1高压照相机241

3.8.2高压室试样压力的标定245

3.9中子衍射252

3.9.1固定波长的中子粉末衍射253

3.9.2固定散射角连续波长的中子衍射253

参考文献254

第四章 粉末衍射法的峰形、位置和强度258

4.1衍射线峰形258

4.1.1衍射线宽的来由258

4.1.2衍射线的峰形函数258

4.1.3衍射线的不对称函数262

4.1.4衍射线的峰宽函数263

4.2衍射位置表示法264

4.2.1衍射线峰值位置θm264

4.2.2衍射线重心位置θc264

4.2.3衍射线的积分强度中心位置θi265

4.3 X射线衍射强度266

4.3.1洛伦兹偏振因数267

4.3.2多重性因数268

4.3.3原子散射因数270

4.3.4结构因数271

4.3.5温度因数e-2M273

4.3.6吸收因数275

4.3.7初级消光和次级消光286

4.3.8择优取向的校正287

4.3.9衍射背底的校正288

4.4中子衍射强度289

4.4.1热中子固定波长的衍射强度289

4.4.2连续波长脉冲中子衍射强度290

4.5衍射强度的实验测定292

4.5.1测定衍射强度对试样的要求292

4.5.2探测器响应的非线性294

4.5.3计数器测量的统计精度295

4.5.4记录衍射强度方式297

4.5.5照相法衍射强度的测定300

参考文献303