химический каталог




ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ, метод исследования атомной структуры вещества, главным образом кристаллов, основанный на дифракции электронов (см. Дифракционные методы). Существует несколько вариантов метода. Основным является ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ на просвет, при этом используют дифракцию электронов высоких энергий (50-300 кэВ, что соответствует длине волны около 5-10-3 нм). ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ проводят в спец. приборах - электронографах, в которых поддерживается вакуум 10-5-10-6 Па, время экспозиции около 1 с, или в трансмиссионных электронных микроскопах (см. Электронная микроскопия). Образцы для исследований готовят в виде тонких пленок толщиной 10-50 нм, осаждая кристаллич. вещество из растворов или суспензий, либо получая пленки вакуумным распылением. Образцы представляют собой мозаичный монокристалл, текстуру или поликристалл.

Рис. 1. Электронограмма от текстуры In2Se3.

Дифракционная картина - электронограмма - возникает в результате прохождения начального монохроматич. пучка электронов через образец и представляет собой совокупность упорядочение расположенных дифракц. пятен - рефлексов (рис. 1), которые определяются расположением атомов в исследуемом объекте. Рефлексы характеризуются межплоскостными расстояниями dhkl в кристалле и интенсивностью Ihkl, где h, k и l - миллеровские индексы (см. Кристаллы). По величинам и по расположению рефлексов определяют элементарную ячейку кристалла; используя также данные по интенсивности рефлексов, можно определить атомную структуру кристалла. Методы расчета атомной структуры в ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ близки к применяемым в рентгеновском структурном анализе. Расчеты, обычно проводимые на ЭВМ, позволяют установить координаты атомов, расстояния между ними и т. д. (рис. 2).

Рис. 2. Кристаллическая структура 2,5-дикетопиперазина, рассчитанная с помощью ЭВМ. Сгущение линий соответствует положениям атомов С, N, О и Н.

Электронографически можно проводить фазовый анализ вещества (в этом случае совокупность значений Ihkl и dhkl сравнивают с имеющимися банками данных), можно изучать фазовые переходы в образцах и устанавливать геометрическая соотношения между возникающими фазами, исследовать полиморфизм и политипию. Методом ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ исследованы структуры ионных кристаллов, кристаллогидратов, оксидов, карбидов и нитридов металлов, полупроводниковых соединений, органическое веществ, полимеров, белков, различные минералов (в частности, слоистых силикатов) и др. ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ часто комбинируют с электронной микроскопией высокого разрешения, позволяющей получать прямое изображение атомной решетки кристалла.
При изучении массивных образцов используют дифракцию электронов на отражение, когда падающий пучок как бы скользит по поверхности образца, проникая на глубину 5-50 нм. Дифракц. картина в этом случае отражает структуру поверхности. При этом можно изучать явления адсорбции посторонних атомов, эпитаксию, процессы окисления и т. п. Если кристалл обладает атомной структурой, близкой к идеальной, и дифракция на просвет или на отражение происходит на глубине ~ 50 нм или более, то получается дифракционная картина с так называемой линиями Кикучи, на основании которой можно делать выводы о совершенстве структуры.
В ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ электронов низких энергий (10-300 эВ) электроны проникают на глубину всего в 1-2 атомных слоя. По интенсивности отраженных пучков можно установить строение поверхностной атомной решетки кристаллов. Этим методом установлено отличие поверхностной структуры кристаллов Ge, Si, GaAs, Mo, Au и многие др. от внутр. структуры, т. е. наличие поверхностной сверхструктуры. Так, например, для Si на Грани (111) образуется структура, обозначаемая 7 x 7, т. е. период поверхностной решетки в этом случае превышает период внутр. атомной структуры в 7 раз, в др. кристаллах образуются поверхностные решетки 2 х 2, 2 х 4, 4 х 4 и т. п.
В ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ при дифракции в электронном микроскопе применяют др. спец. методы, например метод сходящегося пучка и нанодифракции тонкого луча. В первом случае получают дифракц. картины, по к-рым можно определять симметрию (пространств. группу) исследуемого кристалла. Второй метод дает возможность изучать мельчайшие кристаллы с поперечником в несколько нм. Известна также ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ молекул в газах, которая позволяет устанавливать строение свободных молекул органическое и неорганическое веществ, молекул в парах ряда соединений, например галогенидов металлов.

Литература: Вайнштейн Б. К., Структурная электронография, М., 1956; Высоковольтная электронография в исследовании слоистых минералов, М., 1979; Electron diffraction technique, v. 1-2, ed. by I. M. Cowley, Oxf., 1992-93.

Б. К. Вайнштейн.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
учится на секретаря в москве
черные склеральные линзы купить в рязани
кресло ch 797
площадь журавлева д.10 посмотреть фото адресной таблички

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)