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晶体学基础1

晶体及其基本性质1

晶体的概念1

空间点阵的四要素1

布拉菲阵胞2

典型晶体结构4

晶体的基本性质7

准晶体简介7

晶向、晶面及晶带8

晶向及其表征8

晶面及其表征9

晶带及其表征11

晶体的宏观对称及点群11

对称的概念11

对称元素及对称操作11

对称元素的组合及点群16

晶体的分类17

准晶体的点群及其分类17

点群的国际符号19

点群的圣佛利斯符号19

晶体的微观对称与空间群20

晶体的微观对称20

晶体的空间群及其符号22

晶体的投影23

球面投影23

极式网与乌氏网25

晶带的极射赤面投影28

标准极射赤面投影图（标准极图）30

倒易点阵30

正点阵31

倒点阵（倒易点阵）31

正倒空间之间的关系31

倒易矢量的基本性质33

晶带定律34

广义晶带定律35

本章小结35

思考题37

X射线的物理基础39

X射线的发展史39

X射线的性质39

X射线的产生39

X射线的本质40

X射线谱41

X射线连续谱42

X射线特征谱43

X射线与物质的相互作用46

X射线的散射46

X射线的吸收47

吸收限的作用50

本章小结51

思考题52

X射线的衍射原理53

X射线衍射的方向53

劳埃方程53

布拉格方程55

布拉格方程的讨论56

衍射矢量方程59

布拉格方程的厄瓦尔德图解60

布拉格方程的应用61

常见的衍射方法61

X射线的衍射强度63

单电子对X射线的散射63

单原子对X射线的散射65

单胞对X射线的散射67

单晶体的散射强度与干涉函数72

多晶体的衍射强度74

影响多晶体衍射强度的其他因数75

本章小结78

思考题80

X射线的多晶衍射分析及其应用81

X射线衍射仪81

测角仪81

计数器83

计数电路85

X射线衍射仪的常规测量86

X射线物相分析87

物相的定性分析87

物相的定量分析94

点阵常数的精确测定98

测量原理98

误差源分析99

测量方法99

宏观应力的测定103

内应力的产生、分类及其衍射效应103

宏观应力的测定原理104

宏观应力的测定方法107

应力常数K的确定109

微观应力及晶粒大小的测定111

衍射线的宽化111

衍射线形的卷积合成及其宽度表征112

Ka双线分离——Rachinger图解法114

物理宽度与仪器宽度的分离116

微观应力宽度与晶粒细化宽度的分离117

非晶态物质及其晶化后的衍射119

非晶态物质结构的主要特征119

非晶态物质的结构表征及其结构常数120

非晶态物质的晶化122

膜厚的测量124

多晶体的织构分析125

织构及其表征125

丝织构的测定127

板织构的测定130

反极图的测绘与分析134

本章小结136

思考题138

电子显微分析的基础140

光学显微镜的分辨率141

电子波的波长142

电子与固体物质的作用143

电子散射144

电子与固体作用时激发的信息146

电子衍射149

电子衍射与X射线衍射的异同点150

电子衍射的方向——布拉格方程151

电子衍射的厄瓦尔德图解151

电子衍射花样的形成原理及电子衍射的基本公式152

零层倒易面及非零层倒易面153

标准电子衍射花样154

偏移矢量156

本章小结158

思考题160

透射电子显微镜161

工作原理161

电磁透镜162

静电透镜162

电磁透镜162

电磁透镜的像差164

球差164

像散165

色差165

电磁透镜的景深与焦长167

景深167

焦长167

电镜分辨率168

点分辨率168

晶格分辨率169

电镜的电子光学系统170

照明系统170

成像系统172

观察记录系统173

主要附件173

样品倾斜装置（样品台）173

电子束的平移和倾斜装置174

消像散器174

光栏175

透射电镜中的电子衍射176

有效相机常数176

选区电子衍射177

常见的电子衍射花样178

单晶体的电子衍射花样178

多晶体的电子衍射花样181

复杂的电子衍射花样182

透射电镜的图像衬度理论188

衬度的概念与分类188

衍射衬度运动学理论与应用191

非理想晶体的衍射衬度196

非理想晶体的缺陷成像分析197

透射电镜的样品制备205

基本要求205

薄膜样品的制备过程206

本章小结207

思考题209

薄晶体的高分辨像211

晶格条纹像的形成212

相位传递函数与Scherzer聚焦215

相位传递函数215

相位传递函数曲线的影响因素218

加速电压对相位传递函数的影响222

球差系数对相位传递函数的影响222

高分辨像举例223

晶格条纹像223

一维结构像225

二维晶格像226

二维结构像227

本章小结229

思考题229

扫描电子显微镜及电子探针230

扫描电镜的结构230

电子光学系统231

信号检测处理、图像显示和记录系统232

真空系统233

扫描电镜的主要性能参数233

分辨率233

放大倍数234

景深234

表面成像衬度234

二次电子成像衬度235

背散射电子成像衬度236

二次电子衬度像的应用237

背散射电子衬度像的应用239

电子探针240

电子探针波谱仪240

电子探针能谱仪243

能谱仪与波谱仪的比较244

电子探针分析及应用245

定性分析245

定量分析247

扫描电镜的发展247

本章小结248

思考题249

表面分析技术250

俄歇电子能谱分析250

俄歇电子能谱仪的结构原理250

俄歇电子谱251

定性分析252

定量分析253

化学价态分析254

AES的应用举例254

俄歇能谱仪的最新进展256

X射线光电子能谱仪257

X射线光电子能谱仪的工作原理257

X射线光电子能谱仪的系统组成257

光电子能谱259

光电子能谱中峰的种类260

X光电子谱仪的功用264

XPS的应用举例266

XPS的发展趋势269

扫描隧道电镜269

STM的基本原理269

STM的工作模式270

STM的特点271

STM的应用举例272

低能电子衍射274

低能电子衍射的基本原理275

低能电子衍射仪的结构与花样特征276

LEED的应用举例276

本章小结278

思考题280

热分析技术281

热分析技术的发展史281

热分析方法281

热重分析法（TG）282

差热分析法（DTA）283

差示扫描量热法（DSC）286

热分析测量的影响因素288

实验条件288

试样特性289

热分析的应用290

块体金属玻璃290

硅酸盐292

陶瓷反应合成293

内生型复合材料294

含能材料295

热分析技术的新发展296

联用技术296

温度调制式差示扫描量热技术298

动态热机械分析技术298

本章小结298

思考题299

光谱分析技术300

原子发射光谱300

基本原理300

仪器301

分析方法304

应用305

原子吸收光谱305

基本原理305

仪器305

干扰与去除306

分析方法306

应用307

原子荧光光谱法307

基本原理307

仪器308

原子荧光光谱法的优点308

紫外—可见分光光度法308

基本原理308

基本概念309

紫外—可见分光光度计310

紫外—可见分光光度法应用311

红外光谱311

基本原理312

红外光谱仪313

试样的处理和制备314

红外光谱法的应用314

激光Raman光谱法315

基本原理315

激光Raman光谱仪315

Raman光谱的应用316

本章小结316

思考题317

附录318

附录1 常用物理常数318

附录2 晶体的三类分法及其对称特征318

附录3 32种点群对称元素示意图319

附录4 宏观对称元素及说明320

附录5 32种点群的习惯符号、国际符号及圣佛利斯符号321

附录6 质量吸收系数μm322

附录7 原子散射因子f323

附录8 原子散射因子校正值△f324

附录9 粉末法的多重因素Phkl324

附录10 某些物质的特征温度？324

附录11 德拜函数φ（x）/x+1/4之值325

附录12 应力测定常数325

附录13 常见晶体的标准电子衍射花样326

参考文献331