
简单认识一下单晶衍射花样
单晶的一个简单斑点电子衍射花样可以看成是通过倒易点阵原点的一个二维倒易平面在观察屏上的投影放大,它由规则排列的衍射斑点组成,其基本单元是平行四边形。
每个衍射斑点对应于一列特定晶面的衍射,该列晶面用密勒指数(hkl)表示,六方晶体可以用三轴坐标系的密勒指数(hkl)表示,或用四轴坐标系的密勒-布拉菲指数(hkil)表示。
衍射花样上指数为hkl的衍射斑相对于中心斑000(即透射电子束的位置)的位置用矢量Rhkl表示。它平行于晶体反射平面(hkl)的法线,即平行于该晶面的倒易矢ghkl,Rhkl的长度与衍射平面(hkl)的晶面间距dhkl成反比。

单晶体的斑点衍射花样示意图,基本平行四边形由衍射斑点h1k1l1、h2k2l2、(h1+h2,k1+k2,l1+l2)和中心斑000组成
标定单晶电子衍射花样目的是确定零层倒易截面上各ghkl矢量端点(倒易点阵)的指数,定出零层倒易截面的法向(即晶带轴[uvw]),并确定样品的点阵类型、物相及位相。
获得一个衍射花样后首先要进行指数标定,单晶体二维斑点衍射花样的最小基本单元是平行四边形。通过分析基本平行四边形相关三个衍射斑的关系就可以得出所有产生衍射的晶面指数以及该衍射花样的晶带轴指数,晶带轴方向Z通常近似平行于入射电子束方向B(也就是咱们常说的转正或踩正带轴拍摄)。
如果能获得并正确分析同一晶体两个不同晶带轴方向的倒易平面,该晶体的结构就可以唯一地确定。指数标定方法有几种不同的具体操作,但无论哪个方法都是立足于找出衍射花样最小基本单元对应的晶面间距和面间夹角,再找出相应晶面的指数。
另外值得注意,由于一个简单电子衍射花样只给出了一个二维倒易平面,而具有相同倒易平面的晶体可能不属于不同晶体结构,仅仅一个二维衍射花样不能唯一确定其结构。试样的三维倒易空间信息是不可或缺的。
常用解决方法:倾转样品,使能够获得多个不同晶带轴的衍射花样,通过计算带轴间夹角以及样品台倾转的角度差来确定唯一物相。

多带轴结合以确定物相
单晶衍射花样标定教程
前期准备
●需要标定的衍射花样图片,要求:带标尺且最好是矩形的标尺,例如DM软件自动生成的标尺;支持jpg、png、bmp格式,切勿上传 tif 图片。示例如下:

●PDF卡片,要求:物相的晶体结构、XRD等信息齐全。示例如下:

01 确定透射斑、衍射斑位置及标尺
1. 添加图片后,确定透射斑位置
● 在图片上第一次单击将创建两个同心圆;
● 移动鼠标(改变位置)和滑动滚轮(改变大小)使最内侧同心圆通过对称的衍射斑点;
● 确定好透射斑位置后,滑动滚轮将同心圆缩小。

02 确定衍射斑位置
● 在图片第二、三次单击,将依次创建两个衍射斑点;
● 通过改变“允许误差”的大小来改变已创建衍射斑点的大小,使其与图片的衍射斑大小保持一致。

03 确定标尺
自动识别标尺:在标尺中间,点击Ctrl+鼠标左键;目前只支持纯黑色或白色的矩形标尺。

04 导入PDF卡片、查看结果
1. 直接导入PDF卡片即可,导入完必须点击“加入列表”,其注意事项已在前期准备中有作说明。当然,没有PDF卡片也可手动输入晶体信息。

2. 查看标定结果

05 标定结果导出
确认标定结果无误后,可直接导出。

