lec5_twinning_孪晶
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
孪 晶
Carmelo Giacovazzo: “ 孪晶是由组成相同的不同晶体在某些特定的方向结合组 成的规则的聚集体。”
图来源于MIT开放式课程
两个二维晶体由垂直的镜面相关联。这一镜面是晶胞的公制对 称的一部分，不是晶胞的组成部分。 使两个晶体融合就得到了孪晶。垂直镜面操作就是孪晶法则：1 0 （如果X向下移，y向右移） 0 -1
对于这种特殊情况下的Fc方程 式，x是Flack参数。
非缺面对称孪晶
孪晶法则不依赖晶系或公制对称或其他，它只是两个相似 的晶体（不一定同尺寸）变为一个。第二个通常相对于第一个 旋转了180°。衍射图中的一些反射不受影响，一些反射是两 个反射的完美重叠，一些是部分重叠（分裂反射）。
8
非缺面对称孪晶
孪晶法则不依赖于晶系或公制对称或其他，它只是两个相似 的晶体（不一定同尺寸）变为一个。第二个通常相对于第一个旋 转了180°。衍射图中的一些反射不受影响，一些反射是两个反 射的完美重叠，一些是部分重叠（分裂反射）。 在结合过程中，要确定(cell_now)和考虑(SAINT)两个或更多 个独立方位矩阵。每个重叠（或部分重叠）反射在带有两套不同 整数的hkl文件中出现两次（或更多次数目的孪晶组成 ），这需 要不同格式的hkl文件： HKLF 5.举例：书147页。 非缺面对称孪晶数据不可以合并。R int值对于非缺面对称孪 晶是不确定的。 在ins文件中：HKLF 5 替代 HKLF 4 ， n-1 BASF 参数替代 n用于孪晶处理 。
孪晶警告标识
书中所列重要的警告标识中： 公制对称比劳厄对称高。 高对称性劳厄群Rint比低对称性劳厄群稍高一些。 |E2-1|数据比期望的低。 三方和六方空间群。 系统消光不吻合任何空间群。 无解，未能解决能被发现或者精修后R值偏高。 非缺面对称孪晶特点： 一些反射裂分，一些不裂分。 发现和精修晶胞困难。 Fo>>Fc。 残余电子密度很大。
孪晶精修
每个观察到的反射来自两个区域，使其单独反射得到增 强，由相互的孪晶法则关联起来。 如果osf是每个组成的标度因子（第一自由变量），km是 孪晶域m的分数，Fcm是计算结构因数if the twin domain m, 我们计算结合结构因数Fc： SHELXL使用这一等式精修孪 晶数据。不在数学上精修非 孪晶数据（详细见书）。 在多数情况下，只有两个孪晶 域和k1=1-k2，但通常情况为 Fcm：
高度公制对称
正面
背面
我们能在黑暗中区别七巧板吗？
• 相同的点阵，相同的晶胞，不同的方位！ • 如果晶格交叠，倒易点阵也一样！
3
我们能在黑暗中区别七巧板吗？
劳厄对称群 2/m 和 mmm比较
4
单斜晶系衍射图
孪晶单斜晶系衍射图
5
孪晶单斜晶系衍射图-正交的、强度 分布平滑
孪晶分类
孪晶是组成相同种类的不同晶体在某些确定的方位（孪晶 法则）相结合所组成的规则的集合体。 栾晶晶胞（忽略晶胞的contents ）表现出比晶体结构的空 间群有更高的对称性，可以产生孪晶。 两种可能性：应用孪晶法则，得到的晶格与原始重叠或不重 叠。若重叠：缺面对称，假缺面对称或网状缺面对称孪晶。 若不重叠：非缺面对称孪晶。 这四种类型在1928年由Friedel提出。 NB：前述例子(jigsaw puzzle etc.)采用第一个方法。非缺面对 称孪晶就不同了。
9图来源于MIT开放Fra bibliotek课程孪晶
当同时放置位于不同方位的两个不同的晶体在X射线下， 会得到两个相似的覆盖图但不同的导向衍射图：
我们发现两个衍射图有重叠。 衍射花样表现出比真实劳厄对称更高的对称性，并且孪晶 衍射图的强度分布很均匀，得到了一个较低的|E2-1|统计值。
2
孪晶和七巧板 ( jigsaw puzzles)
孪晶
晶胞（忽略晶胞的结构）具有比晶体结构 的空间群中更高的对称性，可以产生孪晶。
一个方位的晶胞与其他方位的晶胞的比例成为 “孪晶比例”。如上所举例为0.5（完美孪晶）
1
孪晶
当同时放置位于不同方位的两个不同的晶体在X射线 下，会得到两个相似的覆盖图但不同导向衍射图：
与孪晶生成的晶体一样，这两个衍射图通过垂直镜像相关联
6
缺面对称孪晶
孪晶规则为晶体系统的对称操作，而不是晶体的点群/劳 厄群。这导致了局域反射的完美重叠。 如：空间群P41 (劳埃群， 4/m)，孪晶法则对于a和b （晶体系统的局部，但非劳厄群）是镜像垂直的。这在衍射 图上将产生明显的镜像，使劳厄群很像 4/mmm(有点依赖孪 晶比例). 缺面对称孪晶可能出现在三斜晶系，四方晶系，六角晶 系和立方晶系中。 外消旋孪晶是特殊的缺面对称孪晶。孪晶操作是一个倒 反中心。
7
外消旋孪晶与完全构造
对于外消旋孪晶，孪晶操作（孪晶法则）是倒置的。 为了确定分子的完整构造， Flack 提出作为外消旋孪晶精 修其结构，确定孪晶比例（Flack-x参数。） 若构造正确，孪晶比例为0（构造与ins文件给出的完全一 致）。若构造是错误的，孪晶比例为1（构造与ins文件给出的 完全不同）。 0-1之间的Flack-x值说明孪晶实际为外消旋的。
Carmelo Giacovazzo: “ 孪晶是由组成相同的不同晶体在某些特定的方向结合组 成的规则的聚集体。”
图来源于MIT开放式课程
两个二维晶体由垂直的镜面相关联。这一镜面是晶胞的公制对 称的一部分，不是晶胞的组成部分。 使两个晶体融合就得到了孪晶。垂直镜面操作就是孪晶法则：1 0 （如果X向下移，y向右移） 0 -1
对于这种特殊情况下的Fc方程 式，x是Flack参数。
非缺面对称孪晶
孪晶法则不依赖晶系或公制对称或其他，它只是两个相似 的晶体（不一定同尺寸）变为一个。第二个通常相对于第一个 旋转了180°。衍射图中的一些反射不受影响，一些反射是两 个反射的完美重叠，一些是部分重叠（分裂反射）。
8
非缺面对称孪晶
孪晶法则不依赖于晶系或公制对称或其他，它只是两个相似 的晶体（不一定同尺寸）变为一个。第二个通常相对于第一个旋 转了180°。衍射图中的一些反射不受影响，一些反射是两个反 射的完美重叠，一些是部分重叠（分裂反射）。 在结合过程中，要确定(cell_now)和考虑(SAINT)两个或更多 个独立方位矩阵。每个重叠（或部分重叠）反射在带有两套不同 整数的hkl文件中出现两次（或更多次数目的孪晶组成 ），这需 要不同格式的hkl文件： HKLF 5.举例：书147页。 非缺面对称孪晶数据不可以合并。R int值对于非缺面对称孪 晶是不确定的。 在ins文件中：HKLF 5 替代 HKLF 4 ， n-1 BASF 参数替代 n用于孪晶处理 。
孪晶警告标识
书中所列重要的警告标识中： 公制对称比劳厄对称高。 高对称性劳厄群Rint比低对称性劳厄群稍高一些。 |E2-1|数据比期望的低。 三方和六方空间群。 系统消光不吻合任何空间群。 无解，未能解决能被发现或者精修后R值偏高。 非缺面对称孪晶特点： 一些反射裂分，一些不裂分。 发现和精修晶胞困难。 Fo>>Fc。 残余电子密度很大。
孪晶精修
每个观察到的反射来自两个区域，使其单独反射得到增 强，由相互的孪晶法则关联起来。 如果osf是每个组成的标度因子（第一自由变量），km是 孪晶域m的分数，Fcm是计算结构因数if the twin domain m, 我们计算结合结构因数Fc： SHELXL使用这一等式精修孪 晶数据。不在数学上精修非 孪晶数据（详细见书）。 在多数情况下，只有两个孪晶 域和k1=1-k2，但通常情况为 Fcm：
高度公制对称
正面
背面
我们能在黑暗中区别七巧板吗？
• 相同的点阵，相同的晶胞，不同的方位！ • 如果晶格交叠，倒易点阵也一样！
3
我们能在黑暗中区别七巧板吗？
劳厄对称群 2/m 和 mmm比较
4
单斜晶系衍射图
孪晶单斜晶系衍射图
5
孪晶单斜晶系衍射图-正交的、强度 分布平滑
孪晶分类
孪晶是组成相同种类的不同晶体在某些确定的方位（孪晶 法则）相结合所组成的规则的集合体。 栾晶晶胞（忽略晶胞的contents ）表现出比晶体结构的空 间群有更高的对称性，可以产生孪晶。 两种可能性：应用孪晶法则，得到的晶格与原始重叠或不重 叠。若重叠：缺面对称，假缺面对称或网状缺面对称孪晶。 若不重叠：非缺面对称孪晶。 这四种类型在1928年由Friedel提出。 NB：前述例子(jigsaw puzzle etc.)采用第一个方法。非缺面对 称孪晶就不同了。
9图来源于MIT开放Fra bibliotek课程孪晶
当同时放置位于不同方位的两个不同的晶体在X射线下， 会得到两个相似的覆盖图但不同的导向衍射图：
我们发现两个衍射图有重叠。 衍射花样表现出比真实劳厄对称更高的对称性，并且孪晶 衍射图的强度分布很均匀，得到了一个较低的|E2-1|统计值。
2
孪晶和七巧板 ( jigsaw puzzles)
孪晶
晶胞（忽略晶胞的结构）具有比晶体结构 的空间群中更高的对称性，可以产生孪晶。
一个方位的晶胞与其他方位的晶胞的比例成为 “孪晶比例”。如上所举例为0.5（完美孪晶）
1
孪晶
当同时放置位于不同方位的两个不同的晶体在X射线 下，会得到两个相似的覆盖图但不同导向衍射图：
与孪晶生成的晶体一样，这两个衍射图通过垂直镜像相关联
6
缺面对称孪晶
孪晶规则为晶体系统的对称操作，而不是晶体的点群/劳 厄群。这导致了局域反射的完美重叠。 如：空间群P41 (劳埃群， 4/m)，孪晶法则对于a和b （晶体系统的局部，但非劳厄群）是镜像垂直的。这在衍射 图上将产生明显的镜像，使劳厄群很像 4/mmm(有点依赖孪 晶比例). 缺面对称孪晶可能出现在三斜晶系，四方晶系，六角晶 系和立方晶系中。 外消旋孪晶是特殊的缺面对称孪晶。孪晶操作是一个倒 反中心。
7
外消旋孪晶与完全构造
对于外消旋孪晶，孪晶操作（孪晶法则）是倒置的。 为了确定分子的完整构造， Flack 提出作为外消旋孪晶精 修其结构，确定孪晶比例（Flack-x参数。） 若构造正确，孪晶比例为0（构造与ins文件给出的完全一 致）。若构造是错误的，孪晶比例为1（构造与ins文件给出的 完全不同）。 0-1之间的Flack-x值说明孪晶实际为外消旋的。