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第1章 晶体学基础1

引言1

非晶态和半晶态1

目录1

点阵3

晶系3

晶胞4

晶胞中位置的坐标6

点阵方向和平面的指数7

六方指数8

指数变换9

晶体学中的矩阵10

对称型和点群11

晶带和晶带轴；晶体几何11

空间群15

滑动面和螺旋轴16

空间群符号17

等价点表18

一般的结构类型——《结构通报》符号19

第2章 极射投影21

参考球及其极射投影21

大圆和小圆的投影22

分度球和极射投影网23

网的转动25

角度的测量25

极射投影的性质26

晶体的标准投影27

单晶丝和片的取向30

应用30

其他透视投影34

第3章 X射线，底片和计数器36

连续谱36

特征谱37

特征辐射和吸收的起源37

谱线强度和电压的关系38

X射线的吸收39

滤光40

散射辐射42

单色器42

X射线管43

衍射用X射线管的电学设备43

X射线的防护44

X射线的照相功能44

测量X射线的电子学方法45

综合稳定性；监测器48

第4章 晶体的X射线衍射51

原子对X射线的散射51

布拉格公式51

劳埃方程52

晶面间距54

散射波的增强55

结构因子56

倒易点阵58

晶面间距59

衍射条件59

Ewald反射球60

X射线衍射方法61

第5章 劳埃法和发散X射线法62

测定对称性62

劳埃图象的心射投影63

星芒63

劳埃拖影的特征64

聚焦劳埃点65

发散X射线照相65

转动晶体照片的标注70

第6章 转动晶体法70

倒易点阵的应用71

照片上衍射斑点的指数73

回摆晶体照相73

魏森堡相机74

德琼－包曼（deJong-Bouman）相机和旋进相机75

使用计数管的仪器75

用计数管测量强度76

低温操作77

高温操作77

精确测定点阵常数的邦德（Bond）法77

试样制备81

粉末相机81

第7章 粉末法81

高温操作82

低温操作82

高压操作84

聚焦相机84

单色器85

单色器的混杂波长86

辐射的选择86

衍射仪86

衍射仪的试样制备88

用衍射仪测量强度89

计数的统计性90

粉末衍射图象的注释91

计数率表的统计性91

晶胞未知时的注释方法93

衍射图象的数字求解方法93

衍射图象的图解法94

精确测定点阵常数95

德拜照相误差的减小95

回射照相的外推法96

柯亨最小二乘法98

Hess的修正98

最小二乘法的计算机程序99

衍射仪法的校正及外推方法99

波长和折射100

用粉末衍射作化学分析101

由衍射线的宽化测定晶粒大小103

由德拜环的斑点测定晶粒大小104

X射线的小角度散射105

相图测定106

快速冷却；“溅冷”和“压冷”108

第8章 晶体结构测定115

测定对称型115

测定晶胞116

测定空间点阵和空间群116

晶胞中的原子数或分子数117

测定原子位置118

原子和离子的尺寸119

结构测定举例119

决定衍射线强度的因素120

单个电子的散射120

原子散射因子的计算122

单个晶胞的散射123

积分强度123

X射线散射的色散校正123

吸收因子124

多重性因子P124

洛伦兹－偏振因子124

温度因子125

消光125

尺度因子；尺度因子和温度因子的修正126

以Fourier级数表示电子密度126

单个原子的散射127

帕特逊F2级数128

帕特逊－哈克F2级数129

矢量组；叠合法130

误差综合分析130

计算机程序131

其他技术131

液体和非晶态固体的衍射132

径向分布法132

第9章 测定极图和位向137

择优取向的测定137

衍射信息的极射投影137

丝织构138

极图的绘制139

研究织构用的试样和相机140

用X射线衍射仪研究织构141

反极图143

以各个晶粒的取向为基础绘制极图143

测定丝织构反极图的Harris法144

Jetter,McHargue和Williams的方法144

Mitchell和Rowland的方法145

Roe和Krigbaum的方法146

测定单个晶体的位向146

用蚀坑测定位向146

用回射劳埃法测定晶体位向147

透射劳埃法152

用Kα辐射定向153

按一定位向切割晶体155

用衍射仪定晶体位向155

第10章 金属和合金的结构158

元素的结构158

8-N规则161

多晶型现象162

固溶体163

固溶体的类型163

固溶体类型的确定165

在简单的金属结构中不同元素的原子的分布166

中间相168

正常价化合物的结构170

合金相和化合物的名称170

砷化镍结构（B81和B82）173

电子相174

具有立方对称的电子相178

具有六方对称的电子相180

Laves相180

间隙相和化合物182

由过渡族元素、稀土元素等形成的相结构184

具有确定化学式的相185

成分可变的相186

其他的复杂结构187

B2或β黄铜型超点阵195

L12或Cu8AuⅠ型超点阵195

常见的超点阵类型195

第11章 超点阵195

L10或CuAuⅠ型超点阵196

Cu-Pt系中的L11超点阵196

D03和L21超点阵197

D019或Mg3Cd型超点阵198

不常见的超点阵199

长周期超点阵199

超点阵理论基础201

短程有序204

短程有序的多参数定义205

其他的有序化理论206

用X射线测定有序度：其它复杂的因素207

用X射线测定有序度：温度关系207

超点阵畴209

超点阵的电子衍射209

反相边界的透射电镜研究210

蒙特－卡罗计算212

超点阵转变的热力学级次212

第12章 金属晶体中的电子220

金属键220

金属中的结合力和排斥力220

金属价221

金属的电子理论222

电子在点阵中的运动224

布里渊区226

能级的填充227

导体、绝缘体和半导体228

能带229

费米面229

修正的Bloch模型230

费米面的测绘230

贵金属Cu、Ag、Au的电子结构234

过渡族金属的电子结构234

电荷振荡236

超导237

第13章 合金相理论242

电化学因素242

合金的能带结构243

合金中的电子浓度243

合金中的费米面和布里渊区244

Hume-Rothery规则245

以贵金属为墓的合金初级固溶度的电子理论245

电子相的稳定性247

长周期超点阵的稳定性249

用电子浓度作为合金结构的普遍参数251

点阵常数253

点阵常数和布里渊区的交迭255

缺位结构258

Ⅴ族半金属和Ⅳ-Ⅵ族半导体的能带结构258

金属中的原子尺寸260

固溶体中的原子尺寸效应261

固溶体中的原子尺寸261

体积尺寸因子262

Vegard定律的偏差262

几何原则264

限制266

合金相中的晶族267

第14章 晶体中的缺陷273

点缺陷273

位错理论的发展274

刃型位错和螺型位错275

全位错和分位错；层错276

晶体中的位错含量277

位错结，层错能，交滑移278

面心立方晶体中位错的Thompson记号278

位错环280

割阶、卷线和缠结280

位错网络和小角度晶界281

凝固导致的缺陷283

位错的交互作用283

晶界和晶粒形状284

滑移、孪生和解理的晶体学285

孪晶287

形变孪晶287

形变孪晶机制的理论289

形变孪晶中的剪切289

孪晶的晶体学要素290

解理291

观测到的孪生要素291

位错和应力腐蚀开裂293

第15章 X射线和电子显微术302

X射线方法302

X射线形貌相（反射象）302

最简单的，低倍方法302

Berg-Barrett方法303

Bonse方法306

Lang方法306

Borrmann方法307

形貌照相法的一般特征308

亚结构照相的其他方法308

装置309

电子显微镜309

测定位向310

复型311

薄膜的透射电镜照相311

象衬312

象衬的运动学理论312

振幅－相位图314

层错象315

位错与位错环的象316

共格沉淀317

箔厚的测量317

超高压电子显微镜318

形变和不完整晶体的倒易点阵322

取向范围；星芒322

第16章 不完整晶体和冷322

加工金属的衍射322

非均匀残余应变323

微小的相干区域323

层错324

微粒宽化和应变宽化的Fourier分析325

层错宽化的分析328

一般性论述330

面心立方和密排六方粉末图象330

体心立方粉末图象330

层错几率α与层错能γ之间的关系332

弹性应力——应变关系336

X射线方法的特点336

第17章 X射线测定应力336

测定主应力之和（σ1+σ2）的方法337

应变椭圆和应力椭圆的方程339

σφ的两次曝光法340

底片摆动的修正（两次曝光法）340

测定σφ的单曝光方法341

σ1和σ2在方向已知时的测定法341

主应力大小和方向的测定方法341

弹性常数值；各向异性342

照相应力测定装置343

X射线衍射仪测应力343

X射线束的穿透深度345

实际应用和注意事项346

表面下的应力与深度关系346

反射宽化和不均匀应变347

第18章 固态相变350

马氏体转变的一般特征350

多晶型变化350

相变形态学352

魏氏组织中的点阵关系353

沉淀面和沉淀物形状354

不连续沉淀和共析反应354

时效期间发生的变化355

Al-Cu,Al-Ag和Cu-Be在时效期间的结构变化355

对效硬化合金的电子显微镜研究356

时效初期的X射线衍射356

“边带”合金的结构357

旋节分解358

块状转变359

CuAu中的有序－无序转变360

碳钢中的结构和奥氏体分解362

马氏体的形状变化、形貌和动力学365

马氏体转变的晶体学366

马氏体形成的现代表观理论367

现代理论的不足369

某些非铁马氏体的特点369

“爆发”现象371

热弹性和超弹性马氏体371

其他反应中的取向372

应变导致的转变372

一般的固态转变373

一级与二级转变的比较373

第19章 铸件和沉积物的取向384

柱状晶粒的取向384

电沉积物的位向385

蒸镀和溅射金属薄膜386

第20章 冷加工造成的择优取向织构的重要性389

织构发展的一般原理389

多晶线材和棒材的织构390

多相线材的织构392

压缩织构392

Taylor的织构理论393

拉伸和压缩织构的理论393

非均匀流动和形变带对织构的影响394

关于丝织构形成的近期理论396

轧制织构的描述397

面心立方金属的轧制织构397

体心立方金属的轧制织构400

密排六方轧制织构400

轧制织构的理论401

扭转织构403

冷拉管材403

深冲压的织构403

热加工织构403

再结晶线材和压缩试样408

影响织构的变量和机理408

第21章 退火后的择优取向408

面心立方板材的立方织构409

面心立方板材的其他退火织构411

体心立方板材中的再结晶织构411

密排六方板材和α铀的再结晶织构413

软磁板材413

退火织构的理论415

面心立方金属的立方织构理论417

硅钢织构的理论417

第22章 电子衍射421

电子波421

电子衍射图象422

设备422

试样423

多晶材料的鉴定424

额外的衍射环424

超薄晶体的衍射425

穿透能力425

氧化层425

择优取向426

抛光表面426

薄沉积物427

散射强度428

结构测定428

菊池线429

低能电子衍射430

原子衍射和分子衍射430

设备和方法434

原子核对中子的散射434

第23章 中子衍射和磁结构434

非磁性物质的结构测定435

磁性材料的中子散射436

磁结构类型437

金属和合金的磁结构438

化合物的磁结构438

中子的非弹性散射439

A-2晶体几何441

实空间和倒易空间的单胞441

A-1物理常数和数值因子441

附录441

晶体中的晶面间距442

晶体中晶面之间的夹角442

倒易点阵的坐标轴和夹角443

晶带定理443

点阵中的点和面444

等同间距444

方向之间的夹角444

线与面相互垂直的条件444

A-3二次型446

A-4X射线的质量吸收系数（μ/ρ）449

A-5X射线的发射和吸收波长449

A-6元素的晶体结构452