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1、XRD原理及 Jade软件使用说明,主要内容,晶体学基础,MDI Jade的使用,XRD原理,Origin作图,1.晶体学基础,晶体：是由质点(原子、分子、离子或原子团)结合而成的、各向异性的均匀物体，具有一定的熔点，生长良好时在三维空间呈有规则、周期性重复排列，即长程有序的固体。,实际晶体中的质点(原子、分子、离子或原子团等)在三维空间可以有无限多种排列形式。为了便于分析研究晶体中质点的排列规律性，可先将实际晶体结构看成完整无缺的理想晶体并简化，组成所谓的空间点阵。,阵点（结点）:将质点抽象为规则排列于空间的几何点空间点阵:阵点在三维空间规则排列的阵列，简称点阵空间格子:用平行的直线将阵点连
2、接起来构成的三维几何格架空间点阵主要特征：每个阵点具有完全相同的周围环境,晶体结构：阵点是单个原子（离子或分子）时所构成的空间阵列 晶格：将晶体点阵中的阵点用平行的直线连接起来，构成三维几何格架,1.晶体学基础,晶胞：组成点阵的具有代表性的基本单元，称为晶胞,如何选取晶胞？应遵循下述原则(1)对称性选取的平行六面体应反映点阵的最高对称性；(2)相等性平行六面体内的棱和角相等的数目应最多；(3)直角性当平行六面体的棱边夹角存在直角时，直角数目应最多。(4)最小性在满足上述条件的情况下，晶胞体积应最小。,晶胞的大小和形状的表示方(1)以某一顶点为坐标原点(2)三个棱边为a、b、c(3)三轴间夹角、
3、,晶系:根据6个点阵参数间的相互关系，可将全部空间点阵归于7种类型，即7个晶系,1.晶体学基础,(1)三斜 triclinic system(2)单斜 monoclinic(3)正交(斜方)rhombic(4)六方hexagonal(5)菱方(三角)trigonal(6)四(正)方 tetragonal(7)立方 cubic,(1)立方（等轴）晶系,1.晶体学基础,1.晶体学基础,（2）四方晶系,1.晶体学基础,（3）三方晶系,1.晶体学基础,a.简单正交b.底心正交c.体心正交d.面心正交,（4）正交晶系,a,b,c,d,1.晶体学基础,（5）单斜晶系,=900 900,a.简单单斜,b.底
4、心单斜,1.晶体学基础,（6）三斜晶系,900 夹角不等,1.晶体学基础,（7）六方晶系,1.晶体学基础,晶向通过晶体中任意两个原子中心连成直线来表示晶体结构的空间的各个方向。晶面晶体结构一系列原子所构成的平面。晶向指数和晶面指数是分别表示晶向和晶面的符号，国际上用Miller指数（Miller indices）来统一标定。,1.晶体学基础,晶向,通过晶格中任意两个格点连一条直线称为晶列，晶列的取向称为晶向，描写晶向的一组数称为晶向指数(或晶列指数)。过一格点可以有无数晶列。,晶面,在晶格中，通过任意三个不在同一直线上的格点作一平面，称为晶面，描写晶面方位的一组数称为晶面指数。,1.晶体学基础
5、,某一晶向指数代表一组在空间相互平行且方向一致的所有晶向。若晶向所指的方向相反，则晶向数字相同符号相反。,晶向指数-uvw,晶向族-uvw,晶体中原子排列周期相同的所有晶向为一个晶向族，用uvw表示。同一晶向族中不同晶向的指数，数字组成相同。例如立方系中OA、OB、OC边的晶向指数100、010、001、100、010、001等六个晶向，由于对称关系，他们的性质完全相同，用100表示。,1.晶体学基础,晶面指数-(hkl),确定晶面指数（hkl）的步骤如下设坐标：选定坐标系，以晶轴为坐标轴X、Y、Z，以晶胞的边长为三坐标轴的长度单位。坐标原点要离开要标定的晶面。求截距：求晶面在三个轴上的截距
6、取倒数 化整数：h、k、l 加括号：（hkl），如果所求晶面在晶轴上截距为负数则在指数上加一负号。,晶面族-hkl,原子排列和分布规律完全相同，仅空间位向不同的一组晶面属于一个晶面族。用hkl表示。常存在对称性（立方晶系）高的晶体中。,立方晶格的几种主要晶面标记,1.晶体学基础,2.XRD原理,2.XRD原理,布拉格公式,2.XRD原理,利用X射线衍射的方法对试样中由各种元素形成的具有确定结构的化合物（物相），进行定性和半定量分析。X射线物相分析给出的结果，不是试样的化学成分，而是由各种元素组成 的具有固定结构的物相。任何一种结晶物质都具有特定晶体结构，在X射线照射下，每种晶体物质都给出自己特
7、有的衍射花样。每一种晶体物质和它的衍射花样都是一一对应的。多相试样的衍射花样是由它和所含物质的衍射花样机械叠加而成。定性相分析方法是将由试样测得的数据组与已知结构物质的标准数据组（PDF卡片）进行对比，以鉴定出试样中存在的物相。,3.MDI Jade 的使用,文件的读入直接双击 2)菜单 File|Read2.文件的叠加菜单 File|Patterns|Add，选取需要叠加的数据，可以同时叠加多组数据,3.MDI Jade 的使用,3.将叠加的文件的图谱分开,左击或者右击，看其功能,4.物相的检索1)菜单Identify|Search/Match Setup,2)Search/Match Se
8、tup,3)也可在红框内直接输入PDF卡号进行检索,3.MDI Jade 的使用,5.PDF标准卡的导出,选中直接双击，点保存即可,3.MDI Jade 的使用,4.Origin的使用,制作标准卡片图谱将txt文本文档里数据复制到excel，进行分列,将EF两列复制到origin中进行作图,选取2-Theta和I(f)两列分别替换,4.Origin的使用,2.作图将数据复制到origin里，选中数据菜单Plot|Multi-Curve|Stack Lines by Y Offsets,4.Origin的使用,2.归一化以标准卡片里衍射峰强度为100的角度为标准，将各个样品的测试数据在此角度的峰强设为统一值,
