Töông taùc cuûa soùng ñieän töø vôùi chaát raén : Tia X

Töû ngoaïi ñeán hoàng ngoaïi Soùng cm

Keá hoaïch hoïc moân : Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén

Noäi dung Ngöôøi trình baøy

Giôùi thieäu chung veà noäi dung moân hoïc Boå sung moät soá kieán thöùc Nhieãu xaï tia X treân maïng tinh theå : Cô sôû lyù thuyeát cuûa phöông phaùp vaø caùc caùch boá trí thöïc nghieäm Phöông phaùp Laue : thöïc nghieäm vaø caùch ñoaùn nhaän aûnh nhieãu xaï . Phöông phaùp Debye-Scherrer : thöïc nghieäm vaø caùch ñoaùn nhaän aûnh nhieãu xaï . Boå sung phaàn nhieãu xaï tia X. Giôùi thieäu chung veà Phoå hoïc bieán ñieäu + boå sung kieán thöùc veà tính chaát quang vaø phoå quang hoïc . 

Leâ Khaéc BìnhLeâ Khaéc BìnhLeâ Khaéc Bình

Seminar

Seminar

Leâ Khaéc Bình

Noäi dung Ngöôøi trình baøy

Nguyeân taéc chung vaø thöïc nghieäm cuûa caùc phöông phaùp bieán ñieäu caùc phoå quang hoïc. Bieán ñieäu caùc phoå quang hoïc theo böôùc soùng vaø theo nhieät ñoä : cô sôû cuûa phöông phaùp vaø thöïc nghieäm Bieán ñieäu caùc phoå quang hoïc theo ñieän tröôøng vaø baèng chuøm saùng : cô sôû cuûa phöông phaùp vaø thöïc nghieäm Boå sung vaø toång keát phöông phaùp bieán ñieäu Ellipsometry Nguyeân töû trong töø tröôøng ngoaøi ( moâ-men töø, naêng löôïng ) Coäng höôûng thuaän töø electron ( EPR) : cô sôû lyù thuyeát vaø phöông phaùp thöïc nghieäm. OÂn taäpThi

Seminar

Seminar

Seminar

Leâ Khaéc Bình

Seminar

Seminar

Moân hoïc : Kyõ thuaät phaân tích Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raénvaät lieäu raén

Taøi lieäu tham khaûo moân

Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raénKyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén 1. Charles Kittel . Introduction to Solid State Physics . Seventh EditionChöông 2 : Reciprocal LatticeChöông 14 : Diamagnetism and ParamagnetismChöông 16 : Magnetic Resonance .

2.   Leâ Coâng Döôõng . Kyõ thuaät phaân tích caáu truùc baèng tia RontghenChöông I : Kyõ thuaät Rontghen .Chöông II : Phaân tích caáu truùc ñôn tinh theå .Chöông III : Phaân tích caáu truùc ña tinh theå .

 3.      Leâ khaéc Bình . ÖÙng duïng phoå hoïc bieán ñieäu ñeå nghieân cöùu tính chaát quang cuûa Chaát raén. Baøi giaûng ôû lôùp hoïc Quang hoïc vaø Quang phoå. Nha Trang 2000. 

4. Leâ Khaéc Bình . Xaùc ñònh caùc haèng soá quang vaø ñoä daøy cuûa maøng moûng baèng phöông phaùp quang. Baøi giaûng ôû lôùp hoïc Quang hoïc vaø Quang phoå. Nha Trang 2001. 5. W. Orton . Electron Paramagnetic Resonance . Chöông I : Introduction. 6. Semiconductors and Semimetals. Vol 9 : Modulation Techniques. Edited by R. K. Willardson and Albert C. Beer. Academic Press . New-York . London . 1972.

Chöông 1. Electroreflectance Chöông 3. Electroabsorption Chöông 4. Thermal and Wavelength Modulation

Spectroscopy Chöông 6. Electric-Field Effects on the Dielectric

Function ofSemiconductors and Insulators.7. Harland G. Tompkins . William A. McGahan . Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry : A User’s Guide. John Wiley & Sons Inc.,1999. 

Taøi lieäu tham khaûo moân : Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén

Môû ñaàuNhieãu xaï tia X laø moät kyõ thuaät

maïnh ñeå ñoàng nhaát caùc vaät theå keát tinh.Phöông phaùp naøy coøn cho caùc thoâng tin khaùc nhö * Kích thöôùc cuûa haït trong vaät lieäu ña tinh theå* Möùc ñoä ñònh höôùng öu tieân cuûa caùc haït

Baøi giaûng naøy goàm 4 phaàn chính : Tinh theå chaát raén

Tia X Söï nhieãu xaï tia X bôûi tinh theå chaát raén Caùc phöông phaùp nhieãu xaï

Caáu truùc tinh theå Maïng ñaûo

Caáu truùc tinh theåTinh theå laø söï saép xeáp tuaàn hoaøn trong khoâng gian cuûa caùc nguyeân töû hoaëc phaân töû

Tinh theå = Maïng tinh theå + Cô sôû

Maïng tinh theå

- vectô tònh tieán cô sôû coù theå choïn tuøy yù

vectô tònh tieán cuûa maïng tinh theå

332211n anananT

321 a,a,a

Maïng tinh theå

332211n anananT

Tuøy caùch choïn n1 , n2 vaø n3 coù theå laø soá nguyeân hoaëc soá phaân

Taát caû n1 , n2 vaø n3 ñeàu laø soá nguyeân :

caùc vectô - vectô tònh tieán nguyeân toá

Chæ moät trong caùc soá n1 , n2 vaø n3 khoâng phaûi soá nguyeân : caùc vectô - vectô tònh tieán ñôn vò

321 a,a,a

321 a,a,a

321 a,a,a

OÂ nguyeân toá vaø oâ ñôn vò

OÂ nguyeân toá chæ chöùa moät nuùt maïng. OÂ nguyeân toá coù theå coù caùc daïng hình hoïc khaùc nhau nhöng luoân coù theå tích nhoû nhaát vaø baèng nhau.

OÂ nguyeân toá ñöôïc taïo thaønh töø caùc vectô nguyeân toá OÂ ñôn vò töø caùc vectô ñôn vò

321 a,a,a

321 a,a,a

Söï ñoái xöùng cuûa maïng tinh theå

Yeáu toá ñoái xöùng : pheùp bieán ñoåi khoâng gian laøm cho maïng tinh theå truøng laïi vôùi chính noù.

Ñoái xöùng tònh tieán Caùc truïc quay C1 , C2 , C3 , C4 vaø C6. Maët phaúng phaûn xaï göông m. Taâm ñaûo I .

Moãi heä tinh theå coù moät taäp toái thieåu cuûa caùc yeáu toá ñoái xöùng

Heä tinh theå

Soá yeáu toá ñoái xöùng toái thieåu

Tam taøÑôn taøTröïc thoiBa phöôngBoán phöôngSaùu phöôngLaäp phöông

C1 ( khoâng )C2 hoaëc ( C2 + I )3 truïc C2 hoaëc ( C2 + I )C3 hoaëc ( C3 + I )C4 hoaëc ( C4 + I )C6 hoaëc ( C6 + I )4 truïc C3

Caùc maïng tinh theå cô baûn . Maïng BravaisChæ caàn 4 taäp a1 vaø a2 khaùc nhau töø ñoù taïo thaønh 5 oâ Bravais coù theå duøng ñeå laáp ñaày khoâng gian cuûa maïng tinh theå 2 chieàu.

Chæ caàn 7 taäp a1, a2 vaø a3 khaùc nhau töø ñoù taïo thaønh 14 oâ Bravais coù theå duøng ñeå laáp ñaày khoâng gian cuûa maïng tinh theå 3 chieàu.

Maïng Ñaëc ñieåm cuûa oâ

Maïng nghieâng a1 a2 ; 90o

Maïng luïc giaùc a1 = a2 ; = 120o

Maïng vuoâng a1 = a2 ; = 90o

Maïng chöõ nhaät a1 a2 ; = 90o

Maïng chöõ nhaät taâm maët a1 a2 ; = 90o

Maïng tinh theå hai chieàu

Heä tam taø

Heä ñôn taø

Heä tröïc thoi

Heä ba phöông

Heä boán phöông

Heä saùu phöông

Heä laäp phöông

a1 = a2 = a3 ; = = < 120o,90o

a1 a2 a3 ; a1 a2 a3 ; = = 90o a1 a2 a3 ; = = = 90o

a1 = a2 a3 ; = = = 90o

a1 = a2 a3 ; = = 90o ; = 120o

a1 = a2 = a3 ; = = = 90o

14 oâ 14 oâ BravaisBravais

7 taäp a1 vaø a2

Caùch veõ oâ Wigner-Seitz

OÂ Wigner-Seitz cuûa maïng laäp phöông I

OÂ nguyeân toá OÂ nguyeân toá Wigner-SeitzWigner-Seitz

CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ CHAÁT RAÉNCHAÁT RAÉN

Chæ soá Miller* nuùt : hkl* chieàu : [hkl] * maët : (hkl)

Moät hoï maët song song vaø caùch ñeàu nhau ñöôïc bieåu thò baèng caùc chæ soá Miller nhö nhau.

Khoaûng caùch dhkl giöõa hoï maët (hkl) cho caùc heä tinh theå

Hoï maët coù chæ soá Miller caøng nhoû coù khoaûng caùch giöõa hai maët keá nhau caøng lôùn vaø coù maät ñoä caùc nuùt maïng caøng lôùn

Khoaûng caùch giöõa caùc maët ( hkl )

ClCs

Tinh theå = Maïng Bravais + cô sôû

ClNa

Kim cöông

0 0 0 & ½ 0 0

0 0 0 & ½ ½ ½

0 0 0 & ¼ ¼ ¼

Luïc giaùc xeáp chaët

Maïng Bravais : luïc giaùc P Cô sôû : goàm 2 nguyeân töû nhö nhau ôû ( 0,0,0 ) vaø ( 2/3,1/3,1/2 )Heä soá laáp ñaày ( bôûi caùc quaû caàu ) : 0,74 .Tyû soá a3/a1 = ( c / a ) = 1,633Soá phoái trí : k = 12.

Haèng soá maïng cuûa moät Haèng soá maïng cuûa moät soá tinh theåsoá tinh theå

Maïng ñaûo : Caùch veõ

Caùch veõ maïng ñaûoheå

b1

b2

a1

a2

(120)

[120]

(210)

[210]

[100]

M = 1 hoaëc 2.

d010

d 100

1001d

AV

M = 1 hoaëc 2.

1a2a

3a

Heä thöùc giöõa caùc vectô cuûa maïng thuaän vaø maïng ñaûo

b1

b2

a1

a2

(120)

[120]

(210)

[210]

[100]

Môû roäng cho maïng ba chieàu

Caùc nuùt cuûa maïng ñaûo ñöôïc xaùc ñònh bôûi vectô :

Maïng ñaûo

, 321hkl blbkbhG

210hk bkbhG

0hkGÑeå ñi ñeán moät nuùt

cuûa maïng ñaûo hk0 ( ñieåm naøy theå hieän cho söï ñònh höôùng vaø khoaûng caùch giöõa caùc maët cuûa caùc maët (hk0) ta phaûi ñi h ñôn vò doïc theo truïc b1 vaø k ñôn vò doïc theo truïc b2.

Vectô maïng ñaûo noái goác vôùi ñieåm hk0

|Ghk0| = M / dhk0

Maïng thuaän : LP F

Maïng ñaûo : LP I

Töø maïng thuaän coù theå suy ra maïng ñaûo baèng caùch veõ hình hoïc toaùn hoïc

a

a2

a1

a3

a2

2a

3 / a

b1

b3

b2

Maïng thuaän vaø maïng ñaûo

Maïng ñaûo 3 chieàu

Vaøi tính chaát cuûa maïng ñaûo Moät nuùt treân maïng ñaûo bieåu thò cho

moät hoï maët vaø khoaûng caùch giöõa hai maët keá nhau.

Maïng

thuaän Maïng ñaûo

LP P LP I LP F LG P

LP P LP F LP I LG P

höôùng töø goác toïa ñoä ñeán ñieåm hkl cuûa maïng ñaûo vuoâng goùc vôùi hoï maët (hkl) cuûa tinh theå Ghkl = M / dhkl

hklG

ijji Mb.a

a1=0.5*[1 1 0] a2=0.5*[0 1 1] a3=0.5*[1 0 1]

Maïng thuaän F

a1= 0.5*[1 1 -1] a2= 0.5*[-1 1 1]

a3= 0.5*[1 -1 1]

Maïng thuaän LP I

mangdaoI.m

MATLAB 6.5.lnk

Moãi caáu truùc tinh theå coù 2 maïng töông öùng vôùi noù : maïng tinh theå ñöôïc bieåu dieãn baèng caùc vectô ø maïng ñaûo bôûi caùc vectôHai maïng naøy lieân hôïp vôùi nhau vaø coù cuøng ñoái xöùng ñieåm nhöng , noùi chung, coù nhoùm khoâng gian khaùc nhau.

321 a,a,a

321 b,b,b

• Chúng tôi đã dịch được một số chương của một số khóa học thuộc chương trình học liệu mở của hai trường đại học nổi tiếng thế giới MIT và Yale.

• Chi tiết xin xem tại:• http://mientayvn.com/OCW/MIT/Vat_li.html• http://mientayvn.com/OCW/YALE/Ki_thuat_y_sinh.html