TEM透射电镜中的电子衍射及分析(实例)

夺 斑点花样的形龟 成原本章理重点、颈实验方法、指 塑数标定、花样的实际 应灵用。菊池线花样和 会聚孙束花样只作初浅 的介绍眼。
2.1. 衍射几何
屹2.1.1. 晶瞥体结构与空间点阵
报
棒空间点阵＋结构基元＝锗晶体结
构
晶面：（h浆kl）,{hkl} 孤用面间距和晶面法
向来候表示
晶向: [u术vw], <uvw>勉
。
图2-6 适与 的关系示樊 意图
思考题1： 喊 已知两g1、g2，浓均在 过原点的倒易面上蹄，求晶带轴r的指数 U难VW 思考题2：求两荣晶带轴构成的பைடு நூலகம்面 练源习
二维倒易面六的画法 以面心立方脊 (321)*为例 奋.1 试探法求(H1欣K1L1)及与之垂直腿的 (H2K2L2),截 (1 -1 -1)脓, (2 -8 10突)； .2 求g1/苔g2, 画g1,g2诀； .3 矢量加和得饿点(3 –9 9),令由此找出(1 –3 题 3), (2 –6 6)； .4 重复最小单元。
R铣=Mr, R=Mfl言/d=Ll/d 泛 L=Mf,胆 称为相机常数 剿衍射花样相当于倒易点琐阵被反射球 所截的二维敏倒易面的放大投影. 容 从几何观点看位，倒易点阵是晶体 点阵迁的另一种表达式，但从堵衍射观 点看，有些倒易点阵也是衍射点阵。
2.1.5. 结卷构振幅
Bragg定律是必要骗条件,不充 分, 如面菭心立方(100),(仗110), 体心立方缺(100),(210)等
笭 A:以入射束与反射怨面的交点为原点,作 半打径为1/l的球,与衍匆射束交于O*.
戌B:在反射球上过O*秽点画晶体的倒易点 阵;月
C:只要倒易点般落在反射球上,,即可能产 生衍射.
入射束靡 厄瓦尔德球妖
试样溺
2q 条
倒易点阵 派
底板铂 图2-8 瀑电子衍射花样形成示意 图
K礌-K0=g 恒 r/f=tg2团q≈sin2q≈2s宫inq = l/d 篡 r=f渺l/d , r=fl耀g
2.1.4. 衍抗射花样与倒易面
(P脐22,图2-7), 冯平行入射束与试样 作用揩产生衍射束,同方向衍紊射束经物镜 作用于物镜拥后焦面会聚成衍射斑.器透射 束会聚成中心斑或称透射斑.
入射束叮
2q 2q 倒彼
2q 讲
试样坍
物镜葛 后焦面躺
图2-7 岔衍射花样形成示意 图
象平面巡
(图2-8), Ew频ald图解法:
正空间衙 倒空间峭
图2-3 晶带 正空间欠 与倒空间 对应关系 图
将所有{hkl虪}晶面相对应的倒易点钉
都画出来,就构成了倒胸易点阵,过O*点 的面缠称为0层倒易面,上、怪下和面依 次称为±1，浙±2层倒易面。
彰 正点阵基矢与倒易素点阵基矢之 间的关系：郊 a·a*= b包·b*= c·c*=部1 a·b*= 忍a·c*= b·a*呛= b·c*= c·岭a*= c·b*= 缩0 g=ha*+肝kb*+lb* 晶体门点阵和倒易点阵实际是陨互为倒 易的
• 不足之处桑 电子衍射强度有时几乎菭与透射束相当，以致两 栓者产生交互作用，使电而子衍射花样，特别是 强冗度分析变得复杂，不能义象X射线那样从测 量衍惭射强度来广泛的测定结贤构。此外，散射 强度高冉导致电子透射能力有限吠，要求试样薄， 这就使窥试样制备工作较X射线骨复杂；在精度 方面也远比X射线低。
晶带：平行晶体空间寂同一晶向的所有晶面
的总称 ，[uvw]
2.1.2. Br蔂agg定律
妄 2d si洼nq = n l, 额2dHKL
sinq嫌 =l , 选择反射疼，是产生衍 射的必要条材件，但不充分。 霉 100k搂V, l=0.037腥Å
s且inq = l/2狙dHKL=10-2,竣 术q≈10-2<1o 锐 Kg劣-K0=g |g|=1/d，用g代表 一个面。
电镜中的电子衍射及分摘析
概述 躲
电镜中的电子衍射,其讲衍射几何与X射线
完全榔相同,都遵循布拉格方甸程所规定
的衍射条件和枚几何关系. 衍射方向办可
以由厄瓦尔德球(反葵射球)作图求出.因此
瀑,许多问题可用与X射函线衍射相类似的
方法处理.
• 电子衍射与X射线衍射余相比的优点
•电子衍射能在同一试样夯上将形貌观察与结构分 兴析结合起来。 •电子波囱长短，单晶的电子衍射串花样婉如晶体 的倒易点檬阵的一个二维截面在底冬片上放大投影， 从底片袒上的电子衍射花样可以并直观地辨认出一 些晶体鳖的结构和有关取向关系曲，使晶体结构的 研究比笑X射线简单。 •物质对据电子散射主要是核散射仍，因此散射强， 约为X射线一万倍，曝光时间短。
反射面法线 角
A
q 塞q
侈
葬
q
E倘 F
妹B 甘
即
图2-1 布拉格反射 醛
N 增
q
坊
G
宦
图2-1 反射球作图包 法
2.1.3. 倒易点稽阵与衍射点阵
睛 (hkl)晶面逞可用一个矢量来表示 ，限使晶体几何关系简单化辖 一个晶带的所有面的冤矢量（点） 位于同一平八面，具有上述特性的 点聂、矢量、面分别称为倒休易点 ，倒易矢量、倒易狸面。因为它们 与晶体空当间相应的量有倒易关系 。
图2-9 印相邻两原子的散射波
r=xa+yb+zc彰
d=r·(lKg-突lK0) 拴f=2p·d/l=2捞p r·(Kg-K0部)
Fg=Σf犁nexp(ifn) 粮=Σfnexp[2p弓 r·(Kg-K0)苫] =Σfnexp[眼2p r·(hxn+宇kyn+lzn)] 浩利用欧拉公式改写 F稗g2={[Σfn·c契os2p (hxn+乘kyn+lzn)]2增 +[Σfn·sin2哼p (hxn+kyn+lzn)]2}
衍射花样的分类：
殆 1）斑点花天样：平行入射束与单晶藐作用产生斑点状花 样；御主要用于确定第二象、匙孪晶、有序化、调幅结庇构、取 向关系、成象衍械射条件；
2）菊莆池线花样：平行入射束驳经单晶非弹性散射失去蓟很 少能量，随之又遭到力弹性散射而产生线状花耿样；主要用于衬 度分析瘪、结构分析、相变分析节以及晶体的精确取向、蜗布拉 格位置偏移矢量、便电子波长的测定等； 孟 3）会聚束花样：胯会聚束与单晶作用产生剁盘、线状花样； 可以用赁来确定晶体试样的厚度逃、强度分布、取向、点群、空 间群以及晶体缺陷等。
r谭=ua+vb+wc
r·g=hu+kv+lw=N
图2-5 仍与正点阵的关 系
r·g =0，狭义晶亡带定律
，倒易矢量与r啥垂直，
晶带定律
它们构成过倒易微点阵原 点的倒易平面
咆
r·g＝N，广义晶带肪定律,
倒易矢量与r不雌垂直。这
时g的端点落手在第非零层
倒易结点平面。
注：书上为第N层不妥靴，第1层的N值可以为摘2