Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 48
 
djvu / html
 

600
ЭЛЕКТРОНОГРАФИ Я
или пятна и даже правильная сетка пятен. Т. о. можно обнаруживать нарушение кристаллич. структуры в поверхностном слое вследствие пластин, деформации при той или иной обработке.
Э., снятые на движущуюся плёнку, т. е. полученные на диффрактографе (см. Электронография), имеют вид системы параллельных линий. Эти линии обрываются в участках, соответствующих фазовому превращению, где они сменяются новыми системами линий.
Для получения Э. от монокристаллов обычно производится та или иная подготовка поверхности: полировка, травление, освобождение от загрязнений с помощью растворителя.
Э. на прохождение или отражение могут иметь различный вид в зависимости от размеров и внутреннего строения кристалликов, их взаимного расположения и условий съёмки. Взаимное расположение кристалликов в плёнке зависит от их строения и метода приготовления образца. При изучении структуры солей или других веществ, растворимых в воде, спирте, бензоле или иной жидкости, применяется кристаллизация из раствора. Основой служит тончайшая плёнка целлулоида, на к-рую наносится капля раствора. После испарения растворителя остаётся мелкокристаллич. осадок исследуемого вещества. При исследовании металлов и отчасти ме-таллич. сплавов, а также соединений металлов с серой, селеном, теллуром и нек-рыми другими элементами применяются испарение в высоком вакууме и конденсация пара в виде тонких плёнок на тех или иных поверхностях; в качестве подложки часто используются кристаллы каменной соли. На их гранях, подогретых до надлежащей температуры, образуются плёнки, кристаллики к-рых обычно бывают правильно ориентированы друг относительно друга, а также по отношению к подкладке. Полученные таким путём металлич. плёнки можно подвергнутьтому или иному воздействию, напр. воздействию кислорода воздуха для получения окислов или окиси углерода для получения карбидов, аммиака для получения нитридов и т. д. В нек-рых случаях образцы приготовляются осаждением из капли взвеси или суспензии измельчённого порошка в к.-л. жидкости. Наиболее высокая степень взаимной ориентации кристалликов соответствует точечной Э. Она позволяет определить периоды решётки в простейшем случае по формулам: a=Ll./r, и b=L>./r2 (см. рис. 3). Здесь L — расстояние в алектронографе между образцом и фотопластинкой, >.— длина волны де Бройля и Г| и Г2 — соответствующие отрезки на Э. Электронограммы от текстур позволяют определить все три периода и углы между осями решётки, а Э. от поликристалла на основе уже известных периодов решётки позволяют уточнить их значение.
Дальнейший этап расчёта Э. заключается в индицирова-нии отдельных отражений, т. е. в приписывании каждому отражению индексов той или иной системы плоскостей в решётке кристалла. Каждая система плоскостей характеризуется величиной межплоскостного расстояния d, выражаемого в ангстремах. Э. от поликристалла пользуются для вычисления величин d из диаметра колец 2г по формуле: d=2L\j2r, .Для определения 21Л используется одновременная съёмка 'стандарта, т. е. вещества с известными d, напр, хлористого натрия.
Последний и важнейший этап определения структуры, именно определение расположения атомов, требует экспериментальной оценки или измерения интенсивностей / отражений на Э. Интенсивность I электронного пучка пропорциональна почернению на фотопластинке. Для измерения почернения применяется микрофотометр. Пользуясь автоматич. регистрацией, непосредственно получают микрофотограмму, максимумы к-рой позволяют количественно определить величины I.
Лит. см. при ст. Электронография.
ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ [от электрон (см.) и греч. Ypatpco — пишу] — метод исследования строения вещества, основанный на диффракции электронов (см.). В отличие от рентгенографии (см.), Э. позволяет определять структуру мелкокристаллич. тел с размером частиц в 0,1 ц и менее, тонких плёнок и поверхностных слоев, а также смесей различных кристаллич. и аморфных тел, образующихся, напр., чри окислении, коррозии и т. д. При определении атомной структуры кристаллов Э., подобно нейтронографии (см.), превосходит рентгеновский анализ
Рис. 3. Электронограм-ма от монокристалла парафина.
в возможностях определения положения лёгких атомов в присутствии более тяжёлых, напр, водорода в присутствии азота, углерода, хлора; бора, углерода и азота в присутствии железа, хрома, молибдена, вольфрама и т. д. По сравнению с нейтронографией Э. является более разработанным и более доступным методом исследования.
Структурная электронография, разработанная советскими учёными 3. Г. Пинскером и Б. К. Ванн-штейном, включает методику определения периодов и направления осей, т. е. элементарной ячейки пространственной решётки, из геометрии электронограмм (см.) и определения атомной структуры кристаллов (т. е. координат атомов) из интенсивностей отражений на электронограммах. В соотношении, используемом для теоретич. вычисления интенсивностей /, координаты и рассеивающие способности атомов образуют важнейший множитель, называемый структурной амплитудой Ф. Наряду с теоретич. величинами структурных амплитуд из экспериментальных интенсивностей / определяют экспериментальные структурные амплитуды: при рассеянии электронов каждая система плоскостей (сетчатые плоскости), характеризуемая числами или индексами ht( (см. Кристаллы), даёт рассеянный пучок со своей структурной амплитудой. Существующая теория рассеяния электронов кристаллами приводит к различным зависимостям между / и Ф для больших и совершенных кристаллов' (динамич. рассеяние: / пропорционально Ф) и для малых или несовершенных кристаллов (кинематич. рассеяние: I пропорционально Ф2). В структурных элбктронографич. определениях в настоящее время используются гл. обр. законы кинематич. рассеяния, к-рые разработаны более детально. При сравнении теоретических и экспериментальных значений интенсивности важным является также учёт теплового движения атомов в кристалле. Для этого теоретические / умножаются на тепловой множитель, к-рый приводит к более крутому спаду интенсивности с увеличением угла отклонения лучей.
Ход определения структуры. Определение атомной структуры кристаллов требует знания химич. состава и плотности вещества кристалла , хотя в нек-рых случаях удаётся совместить структурное определение с уточнением химич. формулы.
Определение элементарной ячейки. С помощью точечных электронограмм можно определить периоды решётки и углы между осями в определённой плоскости. Наличие закономерных погасаний может привести к ошибкам при использовании точечных электронограмм. Более удобными являются Электронограммы от косых текстур (см. Диффракция электронов). Они позволяют произвести определение всех периодов решётки и углов между осями. Уточнение этих размеров ячейки кристалла возможно с помощью электронограмм от поликристалла. Во всех типах электронограмм требуется использование стандарта.
Определение координат атомов. Из объёма ячейки, химич. формулы и данных о плотности вещества кристалла вычисляется число молекул в ячейке. Далее анализируется закономерное отсутствие определённых отражений, из чего можно сделать заключение о принадлежности кристаллич. решётки к одной из нескольких вероятных пространственных, или фёдоровских, групп симметрии (см. Нри-сталлохимия, Симметрия). Пользуясь описанием этих групп, можно попытаться произвести геометрии, анализ структуры. При этом атомы замещаются в тех или иных точках элементарной ячейки прежде всего в соответствии с наличными элементами симметрии; так, напр., при наличии простой поворотной оси или плоскости симметрии эквивалентные положения занимают 2 одинаковых атома, при наличии оси 3-го порядка— 3 одинаковых атома, и т. д. Далее учитываются имеющиеся опытные ионные (или атомные) радиусы, т. е. возможные расстояния между атомами. Впрочем, этот метод, всегда имеющий характер предварительного определения, применим лишь к сравнительно простым структурам. Основную роль в структурном анализе играет Фурье-синтез по экспериментальным данным для структурных амплитуд Ф и их квадратов Ф2. Фурье-синтез сводится к суммированию рядов, содержащих экспериментальные величины Ф и Ф2. В наиболее общем случае трёхмерных рядов это суммирование имеет вид:
А (х, у, z) = 1/F S ?S ®ш Cos2lt G (х, у, z) =
Здесь V — объём ячейки кристалла, 5^j — нек-рая величина, определяемая из опыта. Суммирование производится по всем индексам h, It, I, т. е. по Ф1 или Ф для всех наблюдаемых на электронограмме рассеянных пучков. Физич. смысл функции А (х, у, z) тот же, что и в случае рентгеноструктур-

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 620 630 640 650 660 670


Большая Советская Энциклопедия Второе издание