晶体的X射线衍射谱仿真与实验研究

为了获取晶体初始X射线衍射谱,开展了晶体物质X射线衍射谱的仿真与实验研究。基于X射线衍射原理构建了晶体的X射线衍射谱仿真理论模型,仿真了Cu、Si和NaCl晶体的衍射强度分布,计算得到了晶体在5°和10°衍射角度时的衍射能谱。搭建了X射线衍射实验平台,实测了NaCl单晶的衍射能谱,校验了仿真模型,实测谱对应的能量和强度与仿真结果一致。解决了晶体的初始衍射谱受到仪器测量误差影响的问题,为晶体初始衍射谱的获取提供了一种有效的方法。     

关于晶体对X射线的衍射

普通物理的光学教材中,关于X射线在晶体上的衍射的条件,在讨论中都没有明确给出,而且说法还存在侧重面不同的差异。例如,“劳厄的伦琴衍射花样的每一亮点看做是伦琴射线对晶体每一点阵平面组的相干性反射所导致的结果。……把粒子（也可以用粒子间严格有规律的对应点）看做是相干次波的中心”①;“每一个晶胞,都作为基元衍射中心来处理,这个基元衍射中心和光学光栅上的狭缝相对应”②;“处在格点上的原子或离子其内部的电子在外来电磁场的作用下,做受迫振动,成为一个新的波源,向各个方向发射电磁波。也就是说,在X射线的照射下,晶体中的每个格点成为一个散射中心。这些散射中心在空间周期性地排列,它们发射的电磁波频率与外来X射线的频率相同,而且这些散射波是彼此相干的,将在空间发生干涉”③。     

提高晶体结构教学质量的探索──试将内容分作两个层次讲授

将晶体结构中的晶体学基础,X－射线在晶体中的衍射与结晶化学三大内容分作两个层次讲授：在第一个层次的晶体学基础与X射线在晶体中的衍射的教学中,将晶体内部的原子、离子、分子或多个分子抽象成点——结构基元研究晶体结构的周期性规律和点对称性特征。在第二个层次结晶化学的教学中,研究晶体的化学结构,揭示出结构基元的组成与结构。这种教学方法收到了良好的效果。     

Diamond软件在X射线衍射分析教学中的应用

材料的晶体结构与X射线衍射图形的关系是X射线衍射物相分析学教学的重点内容,也是实现X射线物相鉴定的基础。通过典型的晶体化合物的结构和衍射图形的例子,对Diamond软件在上述晶体结构与衍射图谱教学中的应用进行了阐述。利用该软件,可以实现对晶体结构影响衍射图形原理与表现形式的充分说明,从而帮助学生较充分地理解和掌握晶体结构与衍射现象的关系,增强教学的效果。     

付里叶变换积分性质的运用研究

通过对付里叶变换积分性质的运用研究,指出付里叶变换微分性质运用时容易产生的错误;并提出确定冲激项存在与否的新途径,进而说明付里叶变换积分性质运用的广泛性,尤其对时间有限函数更为突出。     

付里叶变换积分性质的运用研究

通过对付里叶变换积分性质的运用研究，指出付里叶变换微分性质运用时容易产生的错误；并提出确定冲激项存在与否的新途径，进而说明付里叶变换积分性质运用的广泛性，尤其对时间有限函数更为突出。     

设计软纳米空腔的方便策略:配体中交换一个原子构筑同构框架

利用单晶X射线衍射技术直接观察气体分子在多孔材料孔洞中的具体状态具有非常重要的意义.柔性多孔配位聚合物(PCPs)是可以直观地在孔道中观察到气体分子的先决条件.本文通过改变配体中的一个原子,构筑了一种柔性纳米空腔.通过单晶X射线衍射技术观察到了CO2和C2H2在柔性PCP孔道中的具体状态.晶体的孔道发生了一维到三维的转变.     

磁性纳米材料合成表征及浓度测定——综合化学实验

以乙酰丙酮铁为原料、一缩二乙二醇为溶剂,通过高温液相还原法制备磁性纳米颗粒。经X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、热重-差热分析仪、原子发射光谱等方法对磁性纳米颗粒进行了表征,测定其粒径、晶体类型并计算其浓度。本实验涉及纳米材料合成和表征相关知识,适合用作高年级本科生的综合化学实验,有助于培养学生的科研思维,激发学生的研究兴趣。     

伟大探索光辉成就

1914年--劳厄劳厄(Max Theodor Felix Von Laue,1879-1960)因发现X射线在晶体中的衍射获得了1914年的诺贝尔物理学奖。自从1895年伦琴发现X射线以来,关于X射线的本质,科学家们提出了各自的看法。劳厄认为,X射线是电磁波。他在与博士研究生厄瓦耳交谈时,产生了用X射线照射晶体以研究固体结构的想法。他设想,X射线是极短的电磁波,而晶体是原子(离子)的有规则的三维排列。只要X射线的波长和晶体中原子(离子)的间距具有相同的数量级,那么当用X射线照射晶体时就应能观察到干涉现象。在劳厄的鼓励下,索末菲的助教弗里德里奇和伦琴的博士研究…     

晶体的X射线衍射物相分析方法研究

该文提出了一种基于多元判断分析算法的晶体物相分析模型,开展了晶体的X射线衍射物相分析研究。模型利用主成分分析算法提取晶体衍射谱的特征信息,结合光谱角匹配和相关系数算法对衍射谱的轮廓和相关度进行分析。实验测量了单晶和多晶物质的X射线衍射谱,构建了样本数据库,利用模型对实测衍射谱进行了物相分析。样本的训练结果表明,与单一的物相分析算法相比,多元判断分析算法对实测的衍射谱具有更高的识别精度,相似度最接近的两种晶体的SD值可达0.8,实现了对晶体物相类别的精确识别。     

基于二次付里叶变换的CCD精密定焦

CCD和其透镜作为逆付里叶变换系统,输入面为两个狭缝,改变正、负付里叶变换透镜的距离,自动比较CCD上两个波峰的间隔变化来控制CCD移动定焦。用付里叶变换原理和几何光学成像原理进行理论分析,并进行了实验研究和误差分析,这种方法有较高的定位精度。     

X射线衍射测量晶体温度

从常温到440℃的温度区间内,采用X射线衍射测量了MgO单晶的温度.测量了不同温度下MgO单晶的(002)衍射峰,发现MgO单晶的(002)衍射峰很尖锐、峰型呈高斯函数状,峰位随温度升高向低角方向移动明显.根据峰位计算了(002)晶面间距,根据晶面间距与样品温度之间的关系,测得了样品的实际温度.为测量晶体温度提供了一种新的方法,为材料的高温X射线衍射实验提供了更为精确的测温途径.     

伟大探索 光辉成就——1914年——劳厄

劳厄（Max Theodor Felix Von Laue, 1979-1960）因发现X射线在晶体中的衍射获得了1914年的诺贝尔物理学奖。     

关于近轴条件下轴外像点为夫琅和费衍射场的讨论

一、引言考虑到光的衍射波动效应时,理想的几何光学像点实际上是夫琅和费圆孔衍射花样.这是光学成像理论中的一个重要结论,它不仅是判别成像仪器分辩本领的理论依据,也是理解几何光学成像过程和短波长近似的物理实质的关键.在一般的光学教材中只是对轴上像点的特殊情形作了说明,而对轴外像点则是不加说明地承认为事实.由于轴外像点的透射光波不再具有良好的轴对称性,因此它的衍射场是否仍和轴上的夫琅和费圆孔衍射花样一样是中央爱里斑和同心圆环,这并非是不言自明的.在文献[1]中,作者从现代变换光学和付里叶分析的角度对此作了说明。本文从惠更斯-菲涅耳原理和波前变换出发对此进行了解析论证,表     

氧化铝粉的高压烧结特性

对氧化铝进行高温高压处理,所得的氧化铝样品用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）进行了鉴定和表征。研究结果表明：高温高压处理对氧化铝的晶体形貌和晶粒大小有一定的影响。高压下,随着温度的升高,氧化铝晶粒尺寸逐渐增大,烧结体密度逐渐增加。     

燕山大学张湘义博士发现新结晶物质——富铜相得到国际权威机构认证

《人民日报》、《科技日报》近日相继报道了燕山大学33岁的张湘义博士不久前在纳米软磁性材料中发现了一种被称为“富铜相”结晶物质。据国际权威机构近日证实,这种结晶物质属世界上首次发现。鉴别晶体物质最权威的国际 X 射线衍射数据中心近日致函张湘义时称:有关表明“富铜相”物质结构特征的“X 射线衍射数据”,已被制成国际粉末衍射标准卡片。     

微区衍射术在地质学研究领域中的应用

微区衍射是研究微米级矿物相信息的重要手段,因样品的细小和X射线光源的限制使得研究难以深入进行。本文介绍了常见的三种微区衍射,并给出了常规微光源下获得的碱性长石微区X射线衍射(XRD)数据,通过与碱性长石的JCPDS卡片数据的对比表明,该微区为低温钠长石,而X射线粉末衍射结果表明该碱性长石为正长石和钠长石的混晶,表明微区X射线衍射研究在地质学研究中具有较好的应用远景,它对于微米级矿物的相鉴定、相转变研究具有重要意义。     

物理学发展中的几种效应

本文从物理学史和诺贝尔科学奖百年史的研究中 ,发现在物理学发展过程中的几种效应 ,并对其进行了初步的分析讨论 .一、开创性物理学发现的“种子效应”当我们翻开诺贝尔物理学奖的历史簿 ,不难发现这样一种现象 ,就是物理学中一些开创性的科学发现成果往往会引发出一系列的科学新发现或新创造 ,多则十几项 ,少则几项 .见下表 :科学发现的种子与种子相关的物理学获奖项目获奖时间获奖者X射线的发现发现 X射线及对 X射线研究的成果 190 1年 W·C·伦琴发现晶体中的 X射线衍射现象 1914年 M·劳厄运用 X射线对晶体结构进行分析方面的成就 …     

真空紫外光技术制备致密非晶态ZnO薄膜

以六水合硝酸锌为原料，乙酰丙酮为配体剂，无水乙醇为溶剂，氨水为添加剂，制备了乙酰丙酮锌络合物前驱体溶液。以掺氟氧化锡导电玻璃为基底，将前驱体溶液旋涂到基底，在干燥的氮气气氛中，经波长为172 nm的真空紫外光照射5分钟后，可以对前驱体薄膜中的金属有机前躯体进行光化学分解，形成氧化锌薄膜。采用紫外吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、以及扫描电镜对薄膜进行表征和分析。结果表明，有机配体在真空紫外光光照5分钟内迅速分解和缩聚，生成无针孔、高致密的ZnO薄膜。     

水的密度为何在4℃时最大

绝大多数物质有热胀冷缩的现象 ,温度越低体积越小 ,密度越大。而水为何在 4℃时体积最大 ,密度最小呢 ?1　冰在熔解时体积缩小水分子是通过两个O-H共价键把两个氢原子跟一个氧原子结合在一起的。近代结构理论的研究指出 ,水分子呈V形结构 ,经X射线对水的晶体 (冰 )结构的测定