Порядок выполнения работы

1. Включить компьютер и загрузить программу PowderCell.

2. Загрузить файлы с расширением *.cel, *.txt или *res для различных примеров кристаллических структур. Произвести различные манипуляции над кристаллическими структурами и интенсивностями рассеяния с использованием клавиш сверху и справа.

3. Рассчитать теоретические дифрактограммы и построить элементарные ячейки для следующих поликристаллов:

Задание 1

Изменяя длину волны от максимальной (Cr) до минимальной (Ag) рентгеновского излучения, проследить за изменением дифрактограммы. Дать объяснение увеличению дифракционных линий при уменьшении длины волны рентгеновского излучения.

Сохранить набранные файлы с расширением *.cel для следующих структур, которые будут использоваться в данной работе и последующих работах практикума:

Полиморфные модификации железа:

1. Файл «alfafe.cel» для альфа-Fe (кубическая объемноцентрированная (ОЦК) структура, устойчивая < 910 С^О). Параметр элементарной ячейки-2.8665 Å, координаты атома Fe - [[0 0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m). Число атомов в ячейке –2.

2. Файл «gammafe.cel» для гамма-Fe (кубическая гранецентрированная структура (ГЦК), устойчивая в интервале 910-1400 С^О. Параметр элементарной ячейки-3.637 Å, координаты атома Fe - [[0 0 0 ]], [[0,5 0,5 0]], [[0,5 0 0,5]], [[0 0,5 0,5]], RGNR 225 (Fm3m). Число атомов в ячейке – 4.

3. Файл «deltafe.cel» для дельта-Fe (ОЦК структура, параметр э.я.-2.936 Å, координаты атома Fe - [[0 0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m). Число атомов в ячейке – 2.

Сплавы типа Cu₃Au

Проследить за изменением дифрактограммы с понижением класса симметрии.

4. Файл «Cu3Audis.cel» для сплава Cu-Au (25%Au). В неупорядоченном состоянии при повышенных температурах сплав характеризуется примерно однородным, статистическим распределением Au и Cu по узлам ГЦК решетки с параметром э.я.-3.75 Å. Факторы занятости позиции для Au - 0.25, Cu - 0.75 соответственно, координаты атома Au в э.я. - [[0 0 0]], Cu- [[0 0.5 0.5]], [[0.5 0 0.5]] и [[0.5 0.5 0]], RGNR 225.

5. Файл «Cu3Auord.cel» для того же сплава, отожженного ниже критической температуры (390 С^O). Происходит упорядочение. Параметр э.я. тот же самый (не меняется), однако происходит понижение симметрии, ячейка становится примитивной кубической-RGNR 221 (Pm3m), координаты атомов: Au - [[0 0 0]], Cu - [[0 0.5 0.5]], [[0.5 0 0.5]], [[0.5 0.5 0]].

Тип -латунь

6. Файл «CuZn.cel» для для неупорядоченной ОЦК-структуры сплава Cu-Zn с равновероятным расположением меди и цинка (фактор занятости - 0.5), параметр э.я.-3.72 Å, координаты атомов – [[0 0 0]], [[0,5 0,5 0,5]], RGNR 229 (Im3m).

7. Файл «Betalat.cel» для того же сплава, в упорядоченной структуре, параметр э.я. тот же самый, координаты атомов: Cu - [[0 0 0]], Zn - [[0.5 0.5 0.5]], RGNR 221 (Структурный тип CsCl). Фактор занятости – 0,5.

Полупроводники

8. Файл GE.cel, германий, тип алмаза (число атомов в э.я. – 8), параметр э. я.-5.658 Å, координаты атома Ge - [[0 0 0]], RGNR 227(Fd3m)..

9. Файл ZnS.cel, структурный тип цинковой обманки, параметр э.я.-5.423 Å, координаты : Zn - [[0 0 0]], S - [[0.25 0.25 0.25]], RGNR 216.

10. Файл GaAs.cel, арсенид галлия, структурный тип ZnS, параметр э.я.-5.65321 Å.

Оксиды титана

11. Файл «Rutil.cel», TiO₂, структурный тип рутила, координаты атомов: Ti - [[0 0 0]], O - [[0.3048 0.3048 0]], тетрагональная э.я. (a = b = 4.594 Å, c = 2.959 Å), RGNR 136.

12. Файл TiO.cel, TiO, структурный тип NaCl, параметр э.я.-4.177 Å, координаты атомов:Ti - [[0 0 0]], O - [[0.5 0 0]], RGNR 225.