微波布拉格衍射中立方晶体晶面衍射测量与模型选取讨论

在微波布拉格衍射实验中,通过对立方晶体模型晶格常数参量选取,测定(110)面入射角与衍射强度变化关系,来验证衍射极大值在随入射角变化而变化的过程是否满足布拉格定律.同时可在一定入射角变化范围内,限定衍射级数的大小,讨论只改变接收端角度时,(100)面与(110)面衍射极大值时晶格常数所在范围,并从理论上给出同时测定两晶面可限定的衍射级数与晶格常量的范围.     

不同晶体模型的微波布拉格衍射

研究了不同晶体模型下布拉格衍射规律,讨论了简单立方(100)晶面微波衍射图出现2级衍射和3级衍射所需的条件.将简单立方模型改造成四方模型,讨论了四方晶体模型的衍射峰随晶面间距的变化规律.设计了体心和底心立方模型,并观察到了(100)晶面的消光现象.采用有限点阵理论模拟计算结果也与实验测量数据一致.     

布拉格衍射及其应用

本文通过用微波对模拟晶体衍射,对110面及100面不同入射角与衍射强度的测量,证明了入射波一定时衍射极大由晶面间距离决定。     

一种新型模拟晶体的设计

微波布拉格衍射实验中点阵模拟晶体是一种常用模型,对此的研究已趋于成熟,也形成了比较完善的理论体系。本文在研究了用点阵模拟晶体发生微波布拉格衍射的基础上,结合布拉格衍射实验原理,设计一种线阵模拟晶体来替代点阵模拟晶体。利用微波分光仪进行了不同线阵面间距和不同微波频率入射的布拉格衍射实验,并将实验结果与微波布拉格衍射理论计算结果进行了分析比较和符合性的验证。     

NaCl单晶非切割面晶面的X射线衍射

现有的德国莱宝X射线实验仪用默认的COUPLED模式仅能观察到NaCl单晶的(100)面衍射.同时按下TARGET,COUPLED和β-LIMIT键,可重新设置TARGET与SENSOR的测角零点,使用COUPLED模式扫描,可以观察到其他晶面的X射线衍射峰.实验观测到单晶中非切割面晶面的X射线的布拉格衍射现象,且通过增大Δt,能较显著地提高衍射谱线的分辨率,但在一定的Δt仅能观察到某些晶面的1级衍射,这表明在一定的晶面序数下高的衍射级数对衍射光强的削弱作用很强.     

晶体衍射中劳厄方程和布拉格方程的一致性

受德布罗意物质波理论的启发,薛定谔建立了波动力学·而戴维森-革末的电子衍射实验,则是电子具有波动性的直接证明·本文从电子在知单晶晶面衍射的理论分析出发,采用倒易点阵反射圆法,论证了劳厄方程和布拉格方程的一致性.一、电子衍射劳厄方程 作为物质波的实验验证.戴维森-革末发现电子束在镍单晶表面产生衍射.用一束具有一定能量(波长)的电子注,垂直射向金属镍单晶(f.c.c.)的磨光平面(111)面上,观察到不同角度上反射波的强度有着明显的选择性. 磨光晶面是间距为a'的原子列的周期性排列.因此。这晶面也可视为许多线型光栅的集合,a'就是光…     

~4He~+在Al和Si单晶晶面沟道中的半波长及阻止本领

采用高分辨探测系统,在不同的入射角θ_(in)和出射角θ_(out)的条件下,测量了1—2MeV ~4He~+入射在Al(100)面和Si(110),(100)面中的背散射能谱。得到了背散射能谱振荡峰的间距ΔE与cosθ_(in)/cosθ_(out)的直线关系,从而获得了1—2MeV ~4He~+在这三个晶面中的振荡半波长及阻止本领。实验得到的半波长与理论计算值在误差范围内一致,晶面沟道方向的阻止本领略大于随机方向的阻止本领。     

Si,GaAs和LiNbO_3单晶的堵塞效应

我们利用背散射方法得到Si,GaAs和LiNbO_3单晶堵塞图,以及GaAs单晶{110},{100}和{112}面堵塞半角ψ_(1/2)值.并得到因离子注入受损伤Si片{110}面堵塞坑深度随注入剂量增加而变浅的结果。作为对实验装置和方法的检验,我们也得到了Si单晶堵塞图和测量了Si单晶{110},{111}和{100}晶面堵塞半角ψ_(1/2)值。     

α-LiIO_3单晶体在静电场作用下点阵常数的变化

本文用X射线双晶衍射平行排列(n,-n)的方法,观察了α-LiIO_3单晶体生长过程点阵常数a与c不规则的不均匀性以及在静电场作用下c的起伏现象。观测出在静电场作用下a与c的变化和沿电场方向晶体表面层存在点阵常数的梯度。从而,证明了l≠0的晶面在静电场作用下,中子衍射的增强是由于在z轴向点阵常数c存在梯度的观点。同时,(010)晶面中子衍射强度在同样静电场作用下不增强的实验事实,从本实验结果,可以认为是点阵常数a原有的不均匀性较大,掩盖了a的梯度所致。     

立方晶系两套晶列,晶面指数的转换

晶列和昌面的指数与坐标系的选择有关.以布喇菲晶胞基矢为坐标系时,晶面密勒指数记为(hkl)[1],立方晶系的晶列指数记为[hkl];以初基原胞基矢为坐标系时,晶面指数记为(h1h2h3),而晶列指数记为[l1l2l3][2].坐标系不同,同一晶面族的晶面指数和密勒指数一股都不相同.晶列的情况也是如此.本文仅就体心立方和面心立方点阵的两套指数的转换关系加以讨论. 体心立方和面心立方的晶胞基矢a,b,c与初基原胞基矢a1,a2和a3的习惯选取方法如图1所示.山图1不难求出两套丛矢间的转换关系. 对于体心立方点阵, 对于面心立方点阵, 倒格基矢的转换也有类似的结果,…     

α-LiIO3单晶体在静电场作用下点阵常数的变化

本文用X射线双晶衍射平行排列(n,-n)的方法,观察了α-LiIO₃单晶体生长过程点阵常数a与c不规则的不均匀性以及在静电场作用下c的起伏现象。观测出在静电场作用下a与c的变化和沿电场方向晶体表面层存在点阵常数的梯度。从而,证明了l≠0的晶面在静电场作用下,中子衍射的增强是由于在z轴向点阵常数c存在梯度的观点。同时,(010)晶面中子衍射强度在同样静电场作用下不增强的实验事实,从本实验结果,可以认为是点阵常数a原有的不均匀性较大,掩盖了a的梯度所致。 关键词：     

4He+在Al和Si单晶晶面沟道中的半波长及阻止本领

采用高分辨探测系统,在不同的入射角θ_in和出射角θ_out的条件下,测量了1—2MeV⁴He⁺入射在Al(100)面和Si(110),(100)面中的背散射能谱。得到了背散射能谱振荡峰的间距ΔE与cosθ_in/cosθ_out的直线关系,从而获得了1—2MeV⁴He⁺在这三个晶面中的振荡半波长及阻止本领。实验得到的半波长与理论计算值在误差范围内一致,晶面沟道方向的阻止本领略大于随机方向的阻止本领。 关键词：     

Pb液滴在Ni基底润湿铺展行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了Pb液滴在Ni(100)晶面、(110)晶面和(111)晶面的铺展润湿行为. 结果表明: Pb液滴在Ni(100)及(111)基底上的润湿铺展现象呈各向同性, 而在Ni(110)基底上的润湿铺展现象呈明显的各向异性, 且这种各向异性源于Ni(110)晶面点阵结构上Pb原子沿不同晶向的扩散机制及速度的明显差异; Pb液滴在Ni(111)晶面上铺展时, 未发生表面合金化, 液滴铺展动力学描述近似满足 R² ∝ t, 而液滴在(100)晶面和(110)晶面上铺展时表面产生合金化现象, 铺展动力学关系近似满足 R⁴ ∝ t, 且液滴在(100)晶面上的铺展速度高于(110)晶面上的铺展速度. 关键词： 分子动力学 润湿各向异性 铺展膜 扩散机制     

形体细胞的MCEM模型及其光散射分布特征

针对光散射细胞微粒测量中真实形体细胞的取向对测量结果的影响问题，基于Rayleigh-Debye-Gans理论和双椭球核式(CEM)模型在应用中的差异，建立了CEM的修正模型(MCEM)，根据此模型系统讨论了细胞在不同入射角变化情况下其光散射强度分布所产生的变化，得到了不同入射角下有核细胞光散射强度分布与有核细胞相关物理特征量的动态响应关系；此外，对有核细胞光散射强度分布进行拟合，得到了有核细胞光散射强度分布函数。误差分析表明：拟合结果可有效地应用于真实细胞光散射测量中的数值反演计算。     

钙钛矿型纳米BaFeO3的制备、结构表征及铁磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备出钙钛矿型纳米BaFeO3粉末,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析研究了其微观结构及形貌,结果表明:胶体试样经800℃退火处理后,形成了20nm左右的钙钛矿型BaFeO3粉末,其(110)面晶面间距为0.280nm左右,(100)面晶面间距为0.401nm左右.利用振动样品磁强计(VSM)研究了纳米BaFeO3粉末的室温铁磁性能,测量结果表明:在室温条件下,纳米BaFeO3粉末具有完整闭合的磁滞回线,具有较小的矫顽力和较低的饱和磁化强度,呈现出明显的弱铁磁性,且铁磁性随退火温度的变化明显.钙钛矿型纳米BaFeO3的铁磁性主要归因于Fe3 _O_Fe4 之间的氧空位.     

多层衍射光学元件斜入射衍射效率的测量

为了验证多层衍射光学元件的衍射效率随入射角度的理论变化关系,设计并制作了一个含有多层衍射光学元件(MLDOEs)的光学系统。当次级衍射光通过孔径光阑由探测器接收时,为保证衍射效率的测量精度,提出了一级衍射能量的修正方法。利用搭建的双光路装置,在0°~30.6°范围内对该多层衍射光学元件进行了衍射效率的测量。针对设计波长532nm,选取7个入射角度测量衍射效率,并对测量结果进行了模拟和分析。由于存在一定的加工误差,在不同入射角度状态下实际测量得到的衍射效率比理论分析的结果低,但是实测与理论分析结果均表明,多层衍射光学元件的衍射效率随入射角的增大而下降。     

衍射轴棱锥产生光学点阵的理论和实验

提出一种利用衍射轴棱锥产生三维光格的方法.由广义的惠更斯一菲涅耳衍射积分理论出发.分析准直单色平面光波大角度斜入射轴棱锥形成的光学点阵的特性.数值模拟光束在不同入射角入射轴棱锥情况下,随轴向距离变化的纵向光强分布以及同一轴向距离处的横向光强分布光斑图.结果指出,随着入射轴棱锥角度的增大,在最大无衍射距离内会形成有规则的光学点阵,这种光学点阵与三维光子晶体的结构相近,实验结果与数值模拟相吻合.     

GaN表面极性的光电子衍射研究

利用x射线光电子衍射的极角扫描模式,采集了GaN（0001）表面由(1010)和(1120)晶面产生的光电子衍射实验曲线,并运用光电子衍射的前向聚焦效应确定了GaN(0001)表面是Ga在最外层的极性面.利用与能量有关的光电子衍射即角分辨光电发射精细结构谱技术并结合多重散射团簇模型计算对GaN(0001)表面的极化性质进行了研究,进一步证实了GaN表面是Ga在最外层的极性面. 关键词： GaN 表面极性 光电子衍射     

Si,GaAs和LiNbO3单晶的堵塞效应

我们利用背散射方法得到Si,GaAs和LiNbO₃单晶堵塞图,以及GaAs单晶{110},{100}和{112}面堵塞半角ψ_1/2值.并得到因离子注入受损伤Si片{110}面堵塞坑深度随注入剂量增加而变浅的结果。作为对实验装置和方法的检验,我们也得到了Si单晶堵塞图和测量了Si单晶{110},{111}和{100}晶面堵塞半角ψ_1/2值。 关键词：     

确定X射线衍射线重心时的一个新的误差项

对粉末法衍射线线位的重心法的误差问题,过去曾进行了大量的研究,得出了各种误差的定量校正计算公式,并有不少文章认为重心法的相对准确度(波长误差除外)最高[1-3] 本文提出重心法的一个新的误差项,这项误差来源于:(1)对于任何实际晶体,它的点阵常数的数值都有一分布,我们用“点阵常数(及晶面间距)分散度”表示.因此,任何晶面的衍射都由于此分布而具有一定的真实宽度.(2)衍射角与晶面间距的关系为非线性的.故此误差项,称为“点阵常数分散度误差”.具体如下: 由布喇格公式可得即在一条有一定真实宽度的衍射线内,相同的△(2θ)在高角度端对应…