Определение параметров элементарной ячейки кристаллов. Учебно-методическое пособие по курсу "Рентгеноструктурный анализ"

Для решения ряда задач, связанных с изучением твердого тела, необходимо предельно точное определение периодов кристаллической решетки /1/. Они зависят от температуры, от концентрации примеси, напряжений, возникающих при упругой деформации. Измеряя с большой точностью периоды решетки при постоянной температуре, можно определить содержание растворенного элемента в твердом растворе, структурный тип твердого раствора, измерить упругие напряжения в материале. Сопоставляя периоды решетки одного и того же вещества, измеренные при разных температурах, находят коэффициенты термического расширения. По периодам решетки кристаллов, закаленных с высоких температур, можно оценить концентрацию вакансий при температуре нагрева под закалку. Анализируя изменение периодов пересыщенного твердого раствора при его распаде, можно установить закономерности кинетики этого процесса, вызывающие существенные изменения свойств сплава. Это далеко не полный перечень задач, которые можно решать путем точных измерений периодов решетки.

Параметры ячейки определяются путем измерения межплоскостных расстояний для ряда линий с известными индексами отражения hkl /2/. Число линий должно быть, по крайней мере, равно числу неизвестных параметров. Однако часто достаточная информация (например, о составе твердого раствора) может быть получена путем измерений межплоскостного расстояния по какой-либо одной линии. В любом случае важно измерить межплоскостные расстояния с возможно большей точностью. Зная точное значение межплоскостного расстояния и, воспользовавшись квадратичными формами, связывающими d2 и периоды решеток (таблица 1 /5/), можно вычислить периоды решеток для всех кристаллографических систем. <...>