Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЭЛЕКТРОНОГРАФИЯ

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

6035-1.jpg

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), к-рые 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 электронографии близки к применяемым в рентгеновском структурном анализе. Расчеты, обычно проводимые на ЭВМ, позволяют установить координаты атомов, расстояния между ними и т. д. (рис. 2).

6035-2.jpg

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 в-ва (в этом случае совокупность значений Ihkl и dhkl сравнивают с имеющимися банками данных), можно изучать фазовые переходы в образцах и устанавливать геом. соотношения между возникающими фазами, исследовать полиморфизм и политипию. Методом электронографии исследованы структуры ионных кристаллов, кристаллогидратов, оксидов, карбидов и нитридов металлов, полупроводниковых соединений, орг. в-в, полимеров, белков, разл. минералов (в частности, слоистых силикатов) и др. Электронографию 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 пов-сти образца, проникая на глубину 5-50 нм. Дифракц. картина в этом случае отражает структуру пов-сти. 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 т. наз. линиями Кикучи, на основании к-рой можно делать выводы о совершенстве структуры.
В электронографии 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 мн. др. от внутр. структуры, т. е. наличие поверхностной сверхструктуры. Так, напр., 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 электронографии при дифракции в электронном микроскопе применяют др. спец. методы, напр. 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 неск. нм. Известна также электронография молекул в газах, к-рая позволяет устанавливать строение свободных молекул орг. и неорг. в-в, молекул в парах ряда соединений, напр. галогенидов металлов.

Лит.: 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.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн