晶体结构的X射线粉末衍射法测定_纪念X射线发现100周年_图文

1、 数 法 在 分 离 重 叠 峰 方面 的 应 用 一 , , 么 一' , , 一 , 一 兀 一 , . ' 衬 一 . , 一 生 , 灯 ' 一 ,' , 当 , , 和 时皮尔 森 函数转 变 , 为 柯 西 函 数 变形 洛 伦 兹 函 数 和 高 斯 函 数 实 际 上 数 加 , 一 . 时 , 峰 形 已 为 高斯 形 , 为 峰形 参 为峰 宽 参数 和 '一 , 它们 是 可 调 的 , 令 函数的一 , 砂 则皮尔 森 二 三 四 阶 导 数分 别为 , ' 一 一 一 一 ' ' 告 十 一 一 '

2、;, 一 " 夕 一 一, 一, , 十 "' 一 . 十 活 " ' ,' 一 , , , , , 十 , 一 , 十 一' 一 心 图 和 分 别 为皮 尔 森 , 函数 图 和高斯函数 柯西 函 数 峰形的二阶 和 四 阶 导 数 的 计 算 机 模拟 , 和 , 即 柯 西 函 数 和 高斯 函 数 的 峰 形 二 阶 导 数 和 四 阶 导 数 其 中二 阶 导 数 在 峰 顶 氏 位 置有 一 对 应的 高 度 为 , ' 很强 有 两个 小 度 的 比值 根 据 图 可 求 得 参数 , 值 再 从 最 小 的

3、 最 小值 · 在 其两旁的 对称位 置 最 大值 六 . 的高度为 犷 , , 值 二二竺二一 一 . 和 卫 星 旁峰 . 之 间的距离 根据 , , 士 一 口 , , , , 式 可 求得 另 一 参 数 应衍 射峰 的 强 度 值 从 而 可 求 出分 离 后 相 解 ' 护 " 一 了戈 , ' 丁而耳几 少 一 , . 小的 最 大值 之比为 与 大的 最小值 , 飞 女 曼 一 , 缎子 拜箫 ' , , 一用一 门 ' 女 十 入 ' 比值与 " 值 的关 系 见 图 和 , ' 氏 从 衍 射 峰

4、 的二 阶 导 数 的 高 图 " " . 比值 随 二 值 的 变化 物理 结 构振 幅 序 引 输人单晶结 构分 析 程 傅 里 叶 变换 差值 傅 里 叶变 换 和 法修正 , 根据 衍 射强度 与 结 构 振 幅 , , 的 关 系 根 据 上 述 单 晶 结构 分 析 方 法得 到 的 初 步 相 角值 和 从分 离 重叠峰后 所得到 的 各衍射 线 的 结 构 振 幅的 绝 对值 . , 式 户 一, , 原 则上 可用 , 合 式中 , , , 和 , 分 别为 多重 性 因数 . , 成 法 求 解 其 晶体 结 构 的准 确 性 和 完备 性 不 够 但

5、是 由于粉 末 衍 射 数据 经过 多次 循环 后 获得 变 , 洛 伦 兹 偏 振 因 数 温度 因 数 和 吸 收 因 数 的 倒 数 , 为 包 括 稳定 人 射 强 度 应的结 构振幅 的 比 例 常数 , 稳定 的 电子 密度 图 果 在 这 种 情况 下 , 可能仍 未能达到满 意 的结 实际 上很难 用 从 各 分 离 的 衍 射 线 的 相 对 强 度推 算 出 其相 根 据 晶体 结 构 的 特 点 将 , , 换 确 定 结 构 中所 有 原 子 的 准 确位 置 采 用 差值 构振 幅 , 一般必须 合 ' 输 人 相 应 的 单 晶结 构 分析程 序 体 结 构

6、 中 存在 有 重 原 子 函数法 , , 例 如在 晶 合成 法 . 差值 , 通常 可 用 三 维 在 实 , 成 是 采 用 由计 算 所 得 的 相 角 以及 观 察 的 结 的 差值 一 般 情 况下 可 用 直接 法 和计算 的 结 构 振 幅 际 工作 中 , 有 时 需要 各 种 方 法 的 相 互 配 合 , , , 才 作为模 所 进行 的模 值 计算 和观察 的结构振 幅 合成 , 由于 取 差 合 成 的级 能 获得满 意 的 结果 和 常 用的 直 接 法 程 序 有 数 断 尾效 应 趋 于 相 互 抵 消 , 因此 差值 , 侧 这 些计 算 机程 序 除 了 合

7、成 可 发 现 原 子 位 置 的 微 小 偏 离 并 指 出修正 专 门 编 制 用 于 粉 末衍 射 图谱 分 析外 用于单 晶结构 分析 , 其 余 都是 的方法 , 发 现 失 落 的 轻 原 子 以及 修 正 热 运 动 参 但 它 们 用 于 粉 末衍 射 数 据 , 数 . 测 定 晶体 结 构 同 样 有 效 如 果 差值 傅 里 叶 合 成 仍 不 能 获 得 满 意 的结 果 不 能 确定 全 部原 子 的位置 此 时 可 将 已 确 定 , , 根 据 结 构 分 析 结 果 所 得 的 电子 密 度 图 试 或 图 可 以确 定 原 子 的 位 置 , , 但 是 由于

8、 , 的 原 子 位 置 输人 程序 修正后 可得到 , , 有 误 差 和 粉 末 衍 射 数 少 计 算 出的 或 一套新 的 差值 重复上 述 过程 , , 值 然 后 再 用 这一 套 数 据 进行 , , , 图 会 存 在 不 少 杂 峰 只 有 峰 值 较 大 的才 比 变 换 确 定 其他 原 子 若 仍 未 能 获 , 较可靠 , 可 能 对 应 于 结 构 中的 某 些 原 子 , 原子 或 得 满 意 的结 果 还存 在 有 剩 余 原 子 无 法确定 则 直到 满意 为止 , 序 数愈 大 的 原 子 散 射 能 力愈 强 , , 在 试 最后将所得的 法程 引 图上

9、的 峰 也 愈 强 , 可 根 据 晶 体 中的 原 子 序 , 全部原 子 参数的初始值 输人 , 数 的 大 小 和 数 目 并 考 虑 单 胞 内原 子 间 的 键 长 确定 成 , 序 进 行 全 谱 的 拟 合 修 正 原 子 的 精 确位 置 对于一些复 杂 的结构 或 是 含有相 邻原 子 , 或 , 图峰所 对 应 的原 子 或 , 对 于那 些在 试 能 是 杂峰 , 图上 较 小 的 峰 , 序 的 原 子 或 是 含 有 原 子 序 数 相 差很 大 的 结 构 , 确 定 其所 对 应 的 原 子 时 要 慎 重 原子 因此 , 因为这些峰可 只用 射 线 衍 射 难

10、以奏 效 , . , 必 须 同时 收 集 中 子 , 并不 表 示 在 该 峰 值 小 的 位 置存 在 有 比较 可 靠 的 做 法是 在 第 一步 只 确 至 于第一步 结构分析能 则 取决于 , 衍 射 的 数 据 两 种 衍 射 相 互 结 合 以便 得 出全 部 原 子的位 置 定一些重原子 的位 置 够 确 定 多少个原子 度数 目 , 引 值的 准确 示例 用实验室常 用 的 其 后 再 用 傅 里 叶 变换 或 差值 傅 里 叶 变 射 线 衍 射 设 , 换 来确 定 其他 轻 原 子 备 成功地 用 , 射线 粉 末 衍 射 数据 测定了 比较 卷 年 期 复杂的 少 胞

11、中 , 丸 , 的 晶体 结 构 叫 , 在 不对称单 ' 一 可 能 的 空 间 群 为 刀二 . . 或 以 . , , 一 , , 它 含有 " 个独 立原 子 个原 子 位 置 每单胞含 等的 据式 住 , , 和 , 原子 用 参数 测 定 晶体 结 构 所 用 的 粉 末 衍 射 数 据 是 用 作 者在 户 结构未知的情况下 合成 法 峰 形 函 数 叻 , 根 公司的 土 一 型 卧式 测 角仪 以 , , 常 数取 , , 一 , , 平 一 收集 的 " " , 石墨单 色器 , 辐 射 接收 , 仇一 一 呼 一 , 狭 缝为 衍 射

12、 数据 收集 范 围为 , 成 , 拟合出 , 阶梯扫 描每步为 经指标化 少 丸 , 每步 停 留 , 条衍射 线 的 强度 扣 除 背底后 , , 和 , , 属正交 晶 系 . , 分别为 , 多和 , , 并 , 一 , , 入 一 . 每单 胞的 分 子数为 及 , 一 , 入 . , 靠 性 差的 删 去 后 得 到 值 用直接 法 将 其 中重 叠 严 重 可 个 比 较 可靠 的 测 定 其 晶体 结 一 根据衍 射 ' , 空间群为 输人 线 的 消 光 规律 及 表 , 一 构 获得成 功 将 直接 一 月 如 晶 休 结 构 厦 子参 数 和各 向 同 性 温 度

13、 因 子 原 于 等 效点系 ' , ' 一 ' ' . , , , · · 呼 · ' · · , 斗 弓 哆 礴 · 今 咭 · 吕 , , · 呼 弓 呼 弓 , , · · · · 斗 呼 · , 呼 · 咯 , · · · ' · · ' · · · , · ' ' ·

14、83; 一 · · · · , , 今 · · · , · · · · , 略 呜 · · · · · ' ' 碍 ' · 弓 峪 斗 · 碍 , · , · · · · · · · · · · 呜 · , 一 · 呼 · · · &#

15、183; · · · ' , · 呜 · · · · · · · · · · · · · · · · 斗 · · · · ' · 一 物理 法程 序 , , 由大于 , 引 值 , 估算 出 在 个相 , 门 ' 自 己 了 , , , 一 角 得出 进行 修 正 个独 立三重积和 " 个负 四 重 积 其优 指数

16、为 原子 . 引 图上 出 个强峰 这种 , 现 了强 度 比 其 他 峰 大 一 强峰可能 属于 置 输人 得 出一 套 新 的 重复 置 见表 倍的 将这 甲' , , , 梁 敬 魁 相 图与 相 结 构 下 册 , , , ., 了, 人一 , , · , 科 学 出版 社 , , , , , 个 原子位 法修正 , 才 , , 程序 , 进行 , 权 , , 值 并 考虑 反 常 色 散 因数 , 段 男 , 月 嘴 ' 嗯 护二 户且 豆 几 ,二 主 , 才 , 二 ' , , · 才户 , , , , · 合成 和 原子和

17、最后将不对称单 胞 内 法修正 , 依次 们 皿 气 , , · 夕 二 确定 出 其 他 三 个 个 , 原子 的 位 , 一 个独 立原 子 输 人 所得 结果 外的 一 只, , , , , , 呜 · , , 户 法 逃行 全 谱 峰 形 拟 合修 正 二 , , 双 火 , , , ' , · 吕 , , 最后得 到 . , 关 , , , 才 , , 乃 , , 户户 , , 满意结 果 才 , 义 , , 参 ' , 口' ,ó 昌 · 考 , 文 , . 献 , , , , " " ,

18、 , , 丫 卜 , , ., , 一 , · , ' , 夕, , . , , , , 五 , , 才' , , , 才拐 , , 峪 ' , · 二 汉 , 一 , , 一 一 卜 五 , 时 一 ' 一 , 汉 , , , · ' 月 ,月 哎 帕 钾 · , 再口二 , , , 一 , . . , , , , , , , , ., , 一 , ', 娜 一 · , 才 户 , , 乃 , , , , 今 , , 君 再口月 , ' , 一 一忿 ' 介 关 于 伦 琴 的 三 篇 通 讯 年 前 德 国 物 理 学 家伦 琴 , , 纪念 射线发现 宋 德 生 周年 广西 社 会 科 学 院 , 南宁 , 一 在维 尔茨堡大 学 物理研究所 发 现 了 让 用 的 是 出 自于这 本 书 的 附 录 琴 的 通 讯论 文安 排 有 节 号 通 讯三 , , 一 本 文所 弓 部 分田 , 一, 伦 本 射 射 引