《材料测试技术及方法》课程教学资源（讲稿）课件_上课课件_8-电子衍射

第八章电子衍射

第八章 电子衍射

本章主要内容第一节电子衍射原理电子衍射基本公式多晶衍射原理与衍射花样特征多晶衍射花样的标定单晶电子衍射成像原理与花样特征单晶电子衍射花样的标定：口

本章主要内容 l第一节 电子衍射原理 p 电子衍射基本公式* p 多晶衍射原理与衍射花样特征 p 多晶衍射花样的标定* p 单晶电子衍射成像原理与花样特征 p 单晶电子衍射花样的标定*

第一节电子衍射原理电子衍射与X射线衍射一样，遵从衍射产生的必要条件(布拉格方程+反射定律、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解）和系统消光规律。电子波是物质波，因而电子衍射与x射线衍射相比，又有其自身的特点

第一节 电子衍射原理 • 电子衍射与X射线衍射一样，遵从衍射产生的必 要条件(布拉格方程+反射定律、衍射矢量方程、 厄瓦尔德图解)和系统消光规律。 • 电子波是物质波，因而电子衍射与x射线衍射相 比，又有其自身的特点

电子衍射的特点由于电子波波长只有千分之几nm，按布拉格方程2dsin0=入，电子衍射的20角为几度，即入射电子束和衍射电子束都近乎平行于衍射晶面。由于物质对电子的散射作用很强，因而电子（束）穿进物质的能力大大减弱，故电子衍射只适于材料表层或薄膜样品的结构分析。透射电子显微镜上配置选区电子衍射装置，使得薄膜样品的结构分析与形貌观察有机结合起来这是X射线衍射无法比拟的优点

电子衍射的特点： • 由于电子波波长只有千分之几nm，按布拉格方程 2dsin=，电子衍射的2角为几度，即入射电子 束和衍射电子束都近乎平行于衍射晶面。 • 由于物质对电子的散射作用很强，因而电子（束） 穿进物质的能力大大减弱，故电子衍射只适于材 料表层或薄膜样品的结构分析。 • 透射电子显微镜上配置选区电子衍射装置，使得 薄膜样品的结构分析与形貌观察有机结合起来， 这是X射线衍射无法比拟的优点

衍射矢量方程（s-So）/2=r*设K'=s/2、K=So/2、g=r*则, K'-K=gK一入射线波数矢量反射球K一衍射线波数矢量爱瓦尔德球dnkl电子衍射矢量方程表达式EhklKDghkl[uvw]晶0*000带的零层倒易截面

衍射矢量方程（s-s0）/=r* 设K=s/、K=s0 /、g=r* 则，K-K=g K—入射线波数矢量 K—衍射线波数矢量 电子衍射矢量方程表达式

电子衍射基本公式AHXI电子衍射条件：2NHK!样品(HKL)单晶薄膜样品中20相机长度K（HKL）面满足反射球（厄瓦尔德球）K衍射斑点GHKI衍射必要条件：gHKL0其相应倒易点透射束衔射束GHKL与反射球相交。R苏光屏或照相底板000DHKL透射斑点R或中心斑点电子衍射基本公式的导出

电子衍射基本公式的导出 相 机 长 度 透射斑点 或中心斑点 衍 射 斑 点 P 一、电子衍射基本公式 单晶薄膜样品中 （HKL）面满足 衍射必要条件： 其相应倒易点 GHKL与反射球相 交。 电子衍射条件：

20很小，HXtan20=R/Lcos0~1Xcos20~1样品2sin0=R/L(HKL)20K2dsin0=-2反射球（厄瓦尔德球）KGHKI0gHKLRd =2L射束衍射束R与L以mm计P荧光屏或照相底板0000PHKL电子衍射（几何分析）基本公式R电子衍射基本公式的导出

电子衍射基本公式的导出 2sin=R/L 2dsin=λ Rd =λL R与L以mm计 电子衍射（几何分析）基本公式 tan2=R/L 2很小， cos1 cos21

Rd =2LHKi当加速电压一定时，电子YHKI波长入值恒定，则2L为常样品数，称为相机常数。(HKL)20Rd =CK反射球（厄瓦尔德球）KGHKIBHKMA按g=1/d|g为(HKL）面倒易矢量的模0透射束R=Cg衔射束R-透射斑到衍射斑的连接矢量可称衍射斑点量荧光屏或照相底板01000PHKLR电子衍射基本公式的矢量表达式电子衍射基本公式的导出

电子衍射基本公式的导出 当加速电压一定时，电子 波长值恒定，则L为常 数，称为相机常数。 Rd =C M Rd =λL 按g=1/d[g为(HKL)面倒易矢量的模] R-透射斑到衍射斑的连接矢量， 可称衍射斑点矢量。 R=Cg 电子衍射基本公式的矢量表达式

R=CgdHXLPNHKIR与g相比，只是放大了C倍样品（C为相机常数）。表明：(HKL)20单晶电子衍射花样是所有K反射球（厄瓦尔第球）KGHKI与反射球相交的倒易点的gHKL0放大像。透射衔射束注意：放大像中去除了相東应的（HKL）面衍射线之R荧光屏戒照相底板O000Pr-F2值为零的那些倒易点。HKLR

• R与g相比，只是放大了C倍 （C为相机常数）。表明： 单晶电子衍射花样是所有 与反射球相交的倒易点的 放大像。 • 注意：放大像中去除了相 应的（HKL）面衍射线之 F2值为零的那些倒易点。 R=Cg

多晶电子衍射成像原理与衍射花样特征二、入射束反射球C倒易球多晶样品26Ada爱瓦尔德球一反射晶面2090°-0IGaOCSo/2荧光屏或O照相底片衍射环多晶体（粉末）衍射的厄瓦尔德图解多晶电子衍射成像原理

多晶电子衍射成像原理