Monokrystalové difrakční metody

Difrakce na monokrystalech – základní problémy

1. Určení krystalové strukturyurčení symetrie, elementární buňky, mřížových parametrů

2. Zjištění orientace krystalu, orientace krystalu

3. Zjištění „kvality“ monokrystalu

4. Studium reálné struktury monokrystalu defekty mříže

Monokrystalové difrakční metody - klasifikace

Laueovy podmínky

a. (s – s0) = hb. (s – s0) = kc. (s – s0) = l

k – k0 = ha* + kb* + lc* = Hhkl

|Hhkl| = 1/dhkl

n = 2d sin

Stacionární krystal Nestacionární krystal

Změna Změna směru primárního svazku

Evaldova konstrukce

Laueova metoda

Polychromatický svazekStacionární krystalRovinný film

Snímky na průchodSnímky na odraz

Obraz reciproké mřížezkolabovanýzkreslený

Ewaldova konstrukce

Význam metody

rychlost

určení symetrie (Laueovy třídy)

ocenění „kvality“ krystalu

orientace krystalu

Orientace krystalu ve stereografické projekci

Standardní projekce, simulace projekcí a lauegramů

Natočení goniometrické hlavičky

Další metody se stacionárním krystalemKvazimonochromatické zářeníKonvergenční metoda

Metoda otáčeného krystalu

Krystal se otáčí na goniometrické hlavičce v ose válcové kazety

Krystal musí být najustován tak, aby osa rotace byla totožnás vektorem přímé mříže

Obraz reciproké mříže zkreslenýzkolabovaný

Monochromatické záření

Otáčení reciproké mříže kolem osy kolmé k a* a b*Vrstevnice

Určení délky přímého vektoru,rozměry jednotkové buňky,periodicity

tn

ll R

nn

2 2

Souřadnice nemůžebýt určena

Justáž krystalu Oscilační metoda

Různé rozjustování

Otočení o 180 kolem osy otáčení

Weissenbergova metoda

Pohyblivý filmMonochromatické zářeníVymezení jedné vrstevnice clonouRotace spřažena s posuvem

Vymezení jedné vrstevnice clonou

Obraz reciproké mříže ZkreslenýNezkolabovaný

Přímé uspořádání

Ekviinklinační uspořádánísin n

t2

Vznik a rozmístění reflexí

180

Sběr dat pro strukturní analýzu Integrující Weissenbergovy goniometryNásobné expoziceNásobné filmy

Význam metodyStanovení prostorové grupy podle vyhasínáníStanovení mřížových parametrů

2

2

2

1

2

C X

C Z

sin co s

sin

Pro poloměr 28,6 mm a spřaženíposuvu s rotací 2°/mm, C1 = C2 = 1

Konst pro jednu rovinu

Délka reciprokého vektoru

Interpretace snímků

Indexace 0-té vrstevnice krystalu otáčeného kolem osy c

Weissenbergova síť

konstantní k konstantní h

Precesní metoda

Precesní pohyb vzorkukolem primárního svazku

Monochromatické záření

Pohyb filmu

Obraz reciproké mřížeNezkolabovaný Nezkreslený

Dva Cardanovy závěsyShodný pohyb filmu i vzorku, film rovnoběžný s rovinou reciproké mříže

Špatná dostupnost reciprokého prostoru

Určení prostorové grupyStudium dvojčatění a orientovaných srůstů

Con-axis

Film v kazetě v držáku pevně spojeném se závěsem krystalu

Informace obdobná lauegramu

Monokrystalová difraktometrie - goniometry

inklinační

ekvatoriální

Zdroj monochromátorgoniostatdetektor

- hlavní osa- osa hlavičky- osa kolmá na i - osa svírající s i asi 50°2= osa ramena detektoru

Goniostaty s Eulerovou kolébkou

- Eulerovy osy

Nevýhoda Eulerovykolébky –Omezení v reálném i reciprokém prostoru

Klasickýčtyřkruhovýgoniometrs Eulerovou kolébkou

Goniostaty s kappa geometrií (Nonius, Kuma)

Osy svírají stejný úhel, obvykle 50°

= 0 - 100° = 0 - 360°

Nezávislé motoryPřesnost 0,001°

Výrobci goniometrů

Nonius

Kuma Bruker

Stoe