Дифракция рентгеновских лучей в зонарных кристаллах в условиях неоднородного нагрева

• Автор: Зайцева, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1. Влияния внешних воздействий на дифракцию рентгеновских лучей в монокристаллах (литературный обзор)
1.1 Рентгеноакустические явления
1.2 Влияние пьезоэлектрических деформаций на дифракцию рентгеновских лучей в монокристаллах
1.3 Влияние неоднородных температурных полей на дифракцию рентгеновских лучей в совершенных монокристаллах
Глава 2. Особенности дифракции рентгеновских лучей в кристаллах эпсомита, КОР и алюмокалиевых квасцов при воздействии лазерного излучения на дифрагирующий кристалл
2.1 Структурные и физические характеристики исследуемых кристаллов
2.2 Методика выращивания исследуемых кристаллов
2.3 Особенности реального строения кристаллов эпсомита, КОР и алюмокалиевых квасцов
2.4 Методика исследования обратимых изменений интенсивности рентгеновских лучей при лазерном воздействии на кристалл
2.5 Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах эпсомита с примесью буры при воздействии лазерного излучения на дифрагирующий кристалл
2.6 Особенности дифракции рентгеновских лучей на кристаллах КОР и алюмокалиевых квасцов при воздействии на кристалл лазерного излучения малой мощности
2.7 Влияние зонарной структуры кристаллов эпсомита, КОР и квасцов на обратимые изменения интенсивности рентгеновских дифракционных максимумов при неоднородном нагреве
Глава 3. Модель дифракции рентгеновских лучей от слоистого кристалла при воздействии на него температурного градиента
3.1 Выражения для коэффициентов отражения и прохождения от идеальной кристаллической пластинки
3.2 Выражение для коэффициента отражения от слоистого кристалла
3.3 Расчет температурного поля внутри кристалла при лазерном нагреве
3.3.1 Уравнение теплопроводности для кристаллической пластины, нагреваемой пучком лазера
3.3.2 Представление уравнения теплопроводности в конечных разностях
3.3.3 Расчет температурных полей для слоистых кристаллов
3.4 Модель дифракции рентгеновских лучей в неоднородно нагретом кристалле, состоящем из двух идеальных слоев
3.5 Модель дифракции рентгеновских лучей в неоднородно нагретом кристалле, состоящем из двух деформированных слоев
Глава 4. Моделирование дифракции в кристаллах КОР и алюмокалиевых квасцов при лазерном нагреве
4.1 Зависимость интегрального коэффициента отражения слоистых кристаллов квасцов и КОР от толщины кристалла
4.2 Расчёт относительного изменения интенсивности РДМ от слоистых кристаллов квасцов и КОР
4.3 Сопоставление результатов рентгеновского эксперимента с расчетами по модели слоистого кристалла
Выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах как метод исследования атомной структуры кристаллов и особенностей их дефектной структуры с успехом используется на протяжении многих лет в физике и химии твердого тела. Современные методы рентгеноструктурного анализа позволяют с большой точностью определить положения атомов в элементарной ячейке любого кристалла вплоть до сложнейших белковых структур, исследовать тонкие особенности распределения электронной плотности. Рентгеновская топография, а также многочисленные методы, основанные на кинематической и динамической теории дифракции рентгеновских лучей, позволяют оценить степень совершенства кристаллических образцов.
Однако, несмотря на достаточно широкий набор методов исследования реального строения кристаллов, задача разработки новых, оригинальных экспериментальных методик изучения дефектов в кристаллах остается актуальной. Это связано, в основном, с двумя обстоятельствами.
Во-первых, вряд ли в обозримом будущем возможно разработать универсальный метод исследования всех типов дефектов, имея в виду не только геометрические характеристики, но и более детальные особенности строения дефектов. В этой связи, для каждого типа дефектов наиболее эффективными являются свои методы.
Во-вторых, значительная часть экспериментальных методик является качественной или дает оценочную информацию о реальном строении кристалла. Любое продвижение в совершенствовании методов исследования конкретного вида дефектов и создании методик, которые способны дать количественные характеристики реального строения кристаллов, будет востребовано и является сегодня весьма актуальным.
Из всего множества природных и синтетических кристаллов можно выделить кристаллы, выращенные в гидротермальных условиях. Они обладают особенностями строения, которые не свойственны кристаллам, выращенным другими методами. Очень часто в процессе роста тот или иной фактор, существенно влияющий на скорость роста, количество встраиваемой в кристалл при-

Кристалл сульфата магния имеет орторомбическую элементарную ячейку. Объём ячейки составляет 976 А3, а её параметры: а = 11,868 А, в = 11,996 А, с = 6,851 А.
Близость значений параметров айв приводит к тому, что кристаллы эп-сомита выглядят как тетрагональные.
Координаты атомов в элементарной ячейке приведены в таблице 2.3. [83]. Водородные связи соединяют различные части структуры: октаэдр [Mg(H20)6]2+ тетраэдр SO/' и атом кислорода в молекуле воды, не связанный с ионами Mg.
Пространственная группа кристаллов эпсомита - D24 = P2i2i2t
Общая форма семиводного сульфата магния - ромбический тетраэдр. Грани частных простых форм расположены следующим образом: грань ромбической призмы {110} - параллельна оси z, грань пинакоида {010} - перпендикулярна двум осям второго порядка и параллельна оси z. Габитусными гранями являются грани ромбической призмы. Кроме того, в огранке концов кристалла участвуют два тетраэдра с гранями типа - {111} и {111}, и два пинакоида -{110} и {ОЮ}.Однако некоторые формы могут быть слабовыражены или вообще отсутствовать. Так, в огранке кристалла может участвовать вместо двух тетраэдров только один. Тоже относится и к пинакоидам. Следует отметить, что кристалл эпсомита существует в двух энантиоморфных формах: левой и правой.
Влияние примесей и условий выращивания на кристаллизацию кристаллов эпсомита (MgSCA- 7Н20).
Известно, что на внутренние параметры кристаллов (состав, структура, типы связей) и их форму и однородность влияют внешние факторы, такие как пересыщение раствора, температура кристаллизации, направление движения всей массы жидкости, конвекционные потоки и примеси.