Материал: Кристаллический анализ структуры и потенциальных свойств диоксида титана
Кварц характеризуется следующим атомным базисом:
[(0.4699 0 0.6667), (0 0.4699 0.3334), (0.5301 0.5301 0) - Si (0.4141 0.2681 0.1188), (0.7319 0.146 0.7855), (0.854 0.5859 0.4522), (0.2681 0.4141 0.8812), (0.146 0.7319 0.2145), (0.5859 0.854 0.5478 ) - O].
Рассчитаем структурный множитель 
:
Таблица 7
Расчет интенсивности рентгеновских рефлексов на излучении меди для кварца
|
Индексы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
H |
K |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
0 |
0 |
0,181 |
6 |
10,438 |
1,175 |
60,94 |
11,49 |
192,581 |
70415,19 |
0,194 |
|
|||
|
1 |
0 |
2 |
0,077 |
12 |
16,089 |
1,797 |
26,06 |
10,33 |
1162,521 |
363569,11 |
1,000 |
|
|||
|
0 |
0 |
3 |
0,060 |
2 |
18,335 |
2,040 |
20,24 |
9,95 |
2261,554 |
91545,56 |
0,252 |
|
|||
|
1 |
1 |
1 |
0,054 |
12 |
19,321 |
2,146 |
18,30 |
9,79 |
1093,954 |
240248,75 |
0,661 |
|
|||
|
2 |
0 |
0 |
0,045 |
12 |
21,244 |
2,350 |
15,27 |
9,50 |
947,405 |
173609,41 |
0,478 |
|
|||
|
0 |
2 |
1 |
0,042 |
12 |
22,161 |
2,447 |
14,10 |
9,37 |
464,229 |
78532,29 |
0,216 |
|
|||
|
1 |
1 |
2 |
0,042 |
12 |
22,174 |
2,448 |
14,08 |
9,36 |
1318,263 |
222758,18 |
0,613 |
|
|||
|
2 |
0 |
2 |
0,034 |
12 |
24,750 |
2,715 |
11,46 |
9,02 |
121,121 |
16661,98 |
0,046 |
||||
|
2 |
1 |
0 |
0,026 |
12 |
28,642 |
3,109 |
8,56 |
691,972 |
72895,86 |
0,201 |
|||||
|
1 |
2 |
1 |
0,025 |
12 |
29,385 |
3,182 |
8,39 |
8,48 |
843,947 |
84927,04 |
0,234 |
||||
|
1 |
2 |
2 |
0,022 |
12 |
31,548 |
3,393 |
7,40 |
8,25 |
529,212 |
46992,26 |
0,129 |
||||
|
3 |
0 |
0 |
0,020 |
12 |
32,924 |
3,525 |
6,87 |
8,11 |
108,324 |
8935,65 |
0,025 |
||||
|
3 |
0 |
1 |
0,019 |
6 |
33,610 |
3,590 |
6,64 |
8,04 |
54,125 |
2155,28 |
0,006 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
0,018 |
12 |
34,983 |
3,719 |
6,21 |
7,91 |
371,339 |
27652,01 |
0,076 |
||||
|
3 |
0 |
2 |
0,018 |
12 |
35,632 |
3,779 |
6,02 |
7,85 |
1032,238 |
74568,38 |
0,205 |
||||
|
2 |
2 |
0 |
0,015 |
12 |
38,873 |
4,071 |
5,24 |
7,56 |
584,251 |
36720,67 |
0,101 |
||||
|
0 |
3 |
3 |
0,015 |
12 |
38,902 |
4,073 |
5,23 |
7,56 |
584,692 |
36707,23 |
0,101 |
||||
|
2 |
2 |
1 |
0,015 |
12 |
39,517 |
4,127 |
5,11 |
7,51 |
593,826 |
36391,96 |
0,100 |
||||
|
3 |
1 |
0 |
0,014 |
12 |
40,786 |
4,237 |
4,87 |
7,40 |
658,455 |
38476,62 |
0,106 |
||||
|
3 |
1 |
1 |
0,014 |
12 |
41,421 |
4,291 |
4,76 |
7,35 |
329,104 |
18798,13 |
0,052 |
||||
|
2 |
2 |
2 |
0,014 |
12 |
41,431 |
4,292 |
4,76 |
7,35 |
153,757 |
8779,61 |
0,024 |
||||
|
3 |
1 |
2 |
0,013 |
12 |
43,320 |
4,450 |
4,47 |
7,20 |
678,157 |
36342,87 |
0,100 |
||||
|
4 |
0 |
0 |
0,011 |
12 |
46,443 |
4,700 |
4,08 |
6,96 |
343,848 |
16815,67 |
0,046 |
||||
|
1 |
3 |
3 |
0,011 |
12 |
46,471 |
4,702 |
4,07 |
6,95 |
249,423 |
12188,94 |
0,034 |
||||
|
4 |
0 |
1 |
0,011 |
12 |
47,074 |
4,749 |
4,01 |
6,91 |
1430,349 |
68806,45 |
0,189 |
||||
|
4 |
0 |
2 |
0,010 |
12 |
48,975 |
4,893 |
3,83 |
6,77 |
39,220 |
1802,57 |
0,005 |
||||
Рис. 6. Штрихдиаграмма для кварца на излучении
меди
Таблица 8
Расчет интенсивности рентгеновских рефлексов на излучении хрома для кварца
|
Индексы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
H |
K |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0,181 |
6 |
20,570 |
3,182474 |
16,24 |
11,49 |
192,581 |
18761,23 |
0,191 |
|
1 |
0 |
2 |
0,077 |
12 |
32,509 |
3,182474 |
7,03 |
10,33 |
1162,521 |
98001,13 |
1,000 |
|
0 |
0 |
3 |
0,060 |
2 |
37,592 |
3,182474 |
5,52 |
9,95 |
2261,554 |
24969,94 |
0,255 |
|
1 |
1 |
1 |
0,054 |
12 |
39,913 |
3,182474 |
5,03 |
9,79 |
1093,954 |
66030,91 |
0,674 |
|
2 |
0 |
0 |
0,045 |
12 |
44,644 |
3,182474 |
4,29 |
9,50 |
947,405 |
48741,77 |
0,497 |
|
0 |
2 |
1 |
0,042 |
12 |
47,014 |
3,182474 |
4,01 |
9,37 |
464,229 |
22365,96 |
0,228 |
|
1 |
1 |
2 |
0,042 |
12 |
47,049 |
3,182474 |
4,01 |
9,36 |
1318,263 |
63455,99 |
0,648 |
|
2 |
0 |
2 |
0,034 |
12 |
54,282 |
3,182474 |
3,48 |
9,02 |
121,121 |
5064,12 |
0,052 |
|
2 |
1 |
0 |
0,026 |
12 |
68,369 |
3,182474 |
2,31 |
8,56 |
691,972 |
19218,84 |
0,196 |
|
1 |
2 |
1 |
0,025 |
12 |
72,094 |
3,182474 |
2,21 |
8,48 |
843,947 |
22369,39 |
0,228 |
. Выбор излучения для прецизионной
рентгеносъемки
Точность рентгеновского определения периодов
идентичности резко возрастает с увеличением брэгговских углов. В самом деле,
показано, что точность измерения межплоскостного расстояния определяется
величиной
Отсюда следует, что чем больше 
, тем меньше относительное изменение
межплоскостного расстояния, которое может быть обнаружено.
Итак, при прецизионной съемке
следует выбирать излучение, прежде всего исходя из возможно больших реализуемых
значений .
Таблица 9
Выбор излучения для прецизионной рентгеносъемки
|
Исследуемый материал |
Материал анода |
Фильтр |
Плоскости |
Θ, град. |
Cu |
Ni |
(2 3 3) |
81.849 |
|
|
Cr |
V |
(4 0 0) |
87.145 |
Из указанной таблицы следует, что для наиболее точного определения межплоскостных расстояний рекомендуется применение анода из хрома.
Заключение
В ходе курсового проекта была изучена кристаллическая структура диоксида титана. Проведённый анализ позволил установить отсутствие в кристаллах диоксида титана пиролитического и пьезоэлектрического эффектов, что связано с присутствием центра симметрии в его кристаллической структуре. Также в данной работе были рассчитаны рентгенограммы исследуемого материала для двух типов излучения. Также было выяснено, что для прецизионной рентгеносъёмки лучше выбирать анод из хрома, а не из меди, так как его излучение, как показали расчёты, способно рождать рефлексы при больших значениях угла дифракции.
Список использованной литературы
1. Интернетный ресурс <http://ruschemical.com>;
. Интернетный ресурс <http://wiki.web.ru>;
. Интернетный ресурс <http://tio-2.ru>;
. Шаскольская М. П. Кристаллография. Учебник для втузов. М., «Высш. школа», 1976. 391 с. с ил:
. Миркин Л. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов под редакцией проф. Я. С. Уманского, Государственной издательство физико-математической литературы, М.: 1961.