了得網自然科學_粉末衍射法測定晶體結構（第二版）（上下冊）

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粉末衍射法,晶體結構測定

內容簡介

晶體結構是了解固體材料性質的重要基礎，X射線粉末衍射法是提供有關晶體結構信息的主要方法之一.《粉末衍射法測定晶體結構（第二版）（上下冊）》除了扼要介紹X射線衍射的晶體學基礎、化合物結構的晶體化學基本概念、X射線粉末衍射的實驗方法，以及衍射線的位置和峰形及強度的測定外，還比較繫統全面地論述了粉末衍射圖譜的指標化、點陣常數的精確測量、粉末衍射測定新型化合物晶體結構的各種方法及裡特沃爾德(Rietveld)法全譜擬合修正晶體結構、固溶體類型與超結構的測定，以及鍵價理論在離子晶體結構分析中的應用.重點闡述粉末衍射結構分析從頭計算方法.

作者簡介

梁敬魁，中國科學院院士。中國科學院物理研究所和北京凝聚態物理國家實驗室(籌)研究員，凝聚態物理和物理化學專業博士生導師。1955年畢業於廈門大學化學繫物理化學專業。1960年在蘇聯科學院巴依科夫冶金研究所金屬合金熱化學和晶體化學專業研究生畢業。獲蘇聯科學院技術科學副博士學位。曾任中國科學院福建物質結構研究所所長，中國科學院化學部常委，中國晶體學會副理事長，粉末衍射專業委員會主任、名譽主任，國際晶體學聯合會儀器委員會委員，中國物理學會常務理事。出版工作委員會豐任．X射線衍射專業委員會副豐任、主任、名譽主任，相圖專業委員會副主任、名譽主任，中國化學會常務理事，北京理化分析測試技術學會副理事長，X射線衍射分會主任，福州結構化學國家重點實驗室學術委員會副主任、主任，北京動態與穩態分子結構國家重點實驗室學術委員會副主任，北京稀土材料化學及應用國家重點實驗室學術委員會副主任，以及中國科學技術大學等多所院校兼職教授。現任中國科學院物理研究所和北京凝聚態物理國家實驗室(籌)學術委員會副主任，ChinesePhysics召和《物理學報》副主編，《中國稀土學報》常務編委，中國科學院福建物質結構研究所兼職研究員和博士生導師。

梁敬魁，中國科學院院士。中國科學院物理研究所和北京凝聚態物理國家實驗室(籌)研究員，凝聚態物理和物理化學專業博士生導師。1955年畢業於廈門大學化學繫物理化學專業。1960年在蘇聯科學院巴依科夫冶金研究所金屬合金熱化學和晶體化學專業研究生畢業。獲蘇聯科學院技術科學副博士學位。曾任中國科學院福建物質結構研究所所長，中國科學院化學部常委，中國晶體學會副理事長，粉末衍射專業委員會主任、名譽主任，國際晶體學聯合會儀器委員會委員，中國物理學會常務理事。出版工作委員會豐任．X射線衍射專業委員會副豐任、主任、名譽主任，相圖專業委員會副主任、名譽主任，中國化學會常務理事，北京理化分析測試技術學會副理事長，X射線衍射分會主任，福州結構化學國家重點實驗室學術委員會副主任、主任，北京動態與穩態分子結構國家重點實驗室學術委員會副主任，北京稀土材料化學及應用國家重點實驗室學術委員會副主任，以及中國科學技術大學等多所院校兼職教授。現任中國科學院物理研究所和北京凝聚態物理國家實驗室(籌)學術委員會副主任，ChinesePhysics召和《物理學報》副主編，《中國稀土學報》常務編委，中國科學院福建物質結構研究所兼職研究員和博士生導師。

長期在晶體結構化學、材料科學和凝聚態物理三個學科的交叉領域從事基礎和應用基礎研究。主要應用X射線衍射和熱學分析，並輔以物理性能測試等方法，研究無機固體功能材料(包括高rC氧化物超導材料、激光非線性光學材料、稀土儲氫和磁性材料等)的合成、相關繫和晶體結構，以及相圖在晶體生長中的應用。出色完成屬首創的“地下核試驗測溫裝置”的研制。培養了一批優秀的研究生。發表(含合作)論文和綜述等500餘篇和四部著作：
《相圖和相結構》(上下冊)、《高rC氧化超導體繫相關繫和晶體結構》(獲1995年全國優秀圖書二等獎)、
《粉末衍射法測定晶體結構》(上下冊)、
《新型超導體繫相關繫和晶體結構》。主持的科研工作獲中國科學院重大科技成果獎(完成人)、國家自然科學三等獎(完成人)、北京市科學技術(基)一等獎(完成人)各一項，以及多項中國科學院科技進步二等獎、三等獎和科學出版社優秀作者獎等。曾被評為中國科學院先進工作者和優秀中共黨員、中國科學院優秀研究生指導教師和傑出貢獻教師、盧嘉錫科學教育基金會優秀導師獎等，1999年獲何梁何利基金科學與技術進步獎。

目錄
第二版前言
**版序
**版前言
**章 X射線衍射的晶體學基礎（1）
§1.1 晶體的基本特征（1）
§1.2 晶體的宏素（2）
1.2.1 對稱中心（2）
1.2.2 對稱面（反映面）（2）
1.2.3 旋轉對稱軸（對稱軸）（3）
1.2.4 五次和高於六次的旋轉對稱軸不可能存在（5）
1.2.5 旋轉反演對稱軸（6）
1.2.6 旋轉反映軸（8）
1.2.7 宏素的圖示（9）
§1.3 宏素的組合定理（9）
§1.4 32個晶體類型、點群和晶繫（12）
1.4.1 32個晶體類型的推導（12）
1.4.2 點群（17）
1.4.3 七種晶繫（21）
§1.5 點陣、晶面、晶向和晶帶（21）
1.5.1 空間點陣（21）
1.5.2 陣點平面指數（22）
1.5.3 空間點陣的陣點直線方向指數（24）
1.5.4 晶帶與晶帶軸（25）
1.5.5 晶稜與晶稜指數（25）
1.5.6 晶面指數與晶稜指數的相互關繫（26）
1.5.7 同一晶帶各個晶面的指數（27）
§1.6 倒易點陣（27）
1.6.1 倒易點陣概念（27）
1.6.2 晶體正空間和倒易空間晶胞基本參數的關繫（28）
1.6.3 晶向與晶向、晶面與晶面、晶向與晶面間夾角的計算（30）
§1.7 14種布拉維（Bravais)點陣（36）
§1.8 微觀空素的組合（40）
1.8.1 晶體的微素（40）
1.8.2 微觀空素與周期平移的組合（43）
1.8.3 微觀空素之間的組合（52）
1.8.4 微素與非初基平移的組合（59）
§1.9 空間群（59）
1.9.1 坐標繫原點的選擇（59）
1.9.2 230個空間群（60）
1.9.3 120個X射線衍射群（60）
1.9.4 國際表中空間群應用的簡要說明（62）
§1.10 X射線衍射方程（76）
1.10.1 布拉格（Bragg)衍射方程式（76）
1.10.2 晶面間距與晶體點陣常數的關繫（78）
1.10.3 晶面間距與晶體倒易點陣晶胞參數的關繫（79）
參考文獻（80）
第二章化合物結構的晶體化學基礎（82）
§2.1 化合物分類和晶體結構類型概述（82）
2.1復雜化合物的組分分類（82）
2.1.2 晶體結構類型的分類（84）
2.1.3 晶體所屬空間群分布的統計（86）
§2.2 密堆積素的晶體結構（87）
2.2.1 圓球密堆積在晶體結構中的意義（87）
2.2.2 等徑圓球六角和立方密堆積（88）
2.2.3 圓球密堆積排列的空隙類型（89）
2.2.4 多層密堆積的表示方法（90）
2.2.5 圓球密堆積排列的點群和空間群（92）
2.2素的晶體結構（94）
§2素的原子半徑、離子半徑和共價半徑（100）
2.3素的原子半徑（100）
2.3素的離子半徑（101）
2.3素的共價半徑（119）
§2.4 原子的電負性、電離能和電子親合能（121）
2.4.1 原子的電負性（121）
2.4.2 原子的電離能（124）
2.4.3 原子的電子親合能（126）
§2.5 配位數與配位多面體（127）
2.5.1 配位多面體類型（128）
2.5.2 離子半徑與配位多面體（129）
2.5.3 配位多面體的連接方式（130）
§2.6 離子晶體結構的鮑林經驗規則（131）
§2.7 影響晶體結構的因素（133）
2.7.1 化學鍵類型（133）
2.7.2 結構穩定性的幾何因素（135）
2.7.3 結構穩定性的熱力學因素（150）
2.7.4 結構穩定的電子濃度因素（156）
2.7.5 極化對晶體結構的影響（159）
§2.8 晶體結構表示法（160）
2.8.1 帶原子參數與無參數的結構（160）
2.8.2 結構中原子間距與鍵角的計算（162）
§2.9 同構型和多型性（163）
2.9.1 同構型（isostrncture)和類質同形（somorphism)（163）
2.9.2 多型性（potymorphism)和固態結構相變（164）
2.9.3 多型性相變的熱力學分類（165）
2.9.4 多型性相變的結構分類（169）
2.9.5 相變的壓力和溫度因素（175）
§2.10 非化學計量化合物（176）
2.10.1 非化學計量化合物形成原因（176）
2.10.2 非化學計量化合物的類型（178）
參考文獻（183）
第三章 X射線粉末衍射實驗技術（186）
§3.1 X射線源（186）
3.1.1 X射線發生器（186）
3.1.2 同步輻射X射線源（192）
§3.2 輻射波長與濾波片的選擇（194）
3.2.1 輻射波長的選擇（194）
3.2.2 濾波片的選擇（195）
3.2.3 試樣和濾波片熒光輻射的消除（197）
§3.3 粉末衍射照相機（197）
3.3.1 德拜-謝樂（Debye-Scherrer)照相法（199）
3.3.2 西曼-玻林（Seemann-Bohlin)聚焦照相機（202）
3.3.3 背散射平板照相機（204）
§3.4 粉末衍射儀（205）
3.4.1 布拉格-布倫塔諾（Bragg-Brentano)衍射儀（207）
3.4.2 德拜-謝樂型衍射儀（210）
3.4.3 西曼-玻林型衍射儀（212）
§3.5 X射線探測器（213）
3.5.1 氣體電離計數器（213）
3.5.2 閃爍計數器（218）
3.5.3 半導體探測器（220）
3.5.4 探測器的選擇（223）
§3.6 晶體聚焦單色器和衍射裝置（226）
3.6.1 嚴格單色X射線的獲得（226）
3.6.2 彎晶聚焦單色器類型（227）
3.6.3 單色聚焦照相機（231）
3.6.4 人射線單色化聚焦衍射儀（235）
§3.7 高低溫X射線粉末衍射裝置（236）
3.7.1 高溫X射線粉末衍射裝置（236）
3.7.2 低溫X射線粉末衍射裝置（238）
3.7.3 高低溫單色聚焦照相機（239）
§3.8 高壓X射線粉末衍射裝置（241）
3.8.1 高壓照相機（241）
3.8.2 高壓室試樣壓力的標定（245）
§3.9 中子衍射（252）
3.9.1 固定波長的中子粉末衍射（253）
3.9.2 固定散射角連續波長的中子衍射（253）
參考文獻（254）
第四章粉末衍射法的峰形、位置和強度（258）
§4.1 衍射線峰形（258）
4.1.1 衍射線寬的來由（258）
4.1.2 衍射線的峰形函數（258）
4.1.3 衍射線的不對稱函數（262）
4.1.4 衍射線的峰寬函數（263）
§4.2 衍射位置表示法（264）
4.2.1 衍射線峰值位置（264）
4.2.2 衍射線重心位置（264）
4.2.3 衍射線的積分強度中心位置（265）
§4.3 X射線衍射強度（266）
4.3.1 洛倫茲偏振因數（267）
4.3.2 多重性因數（268）
4.3.3 原子散射因數（270）
4.3.4 結構因數（271）
4.3.5 溫度因數e-2M（273）
4.3.6 吸收因數（275）
4.3.7 初級消光和次級消光（286）
4.3.8 擇優取向的校正（287）
4.3.9 衍射背底的校正（288）
§4.4 中子衍射強度（289）
4.4.1 熱中子固定波長的衍射強度（289）
4.4.2 連續波長脈衝中子衍射強度（290）
§4.5 衍射強度的實驗測定（292）
4.5.1 測定衍射強度對試樣的要求（292）
4.5.2 探測器響應的非線性（294）
4.5.3 計數器測量的統計精度（295）
4.5.4 記錄衍射強度方式（297）
4.5.5 照相法衍射強度的測定（300）
參考文獻（303）

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