Tng tac cua song ien t vi chat

Töông taùc cuûa soùng ñieän töø vôùi chaát raén : v Tia X v Töû ngoaïi ñeán hoàng ngoaïi v Soùng cm

Keá hoaïch hoïc moân : Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén Noäi dung § Giôùi thieäu chung veà noäi dung moân hoïc § Boå sung moät soá kieán thöùc § Nhieãu xaï tia X treân maïng tinh theå : Cô sôû lyù thuyeát cuûa phöông phaùp vaø caùch boá trí thöïc nghieäm § Phöông phaùp Laue : thöïc nghieäm vaø caùch ñoaùn nhaän aûnh nhieãu xaï. § Phöông phaùp Debye-Scherrer : thöïc nghieäm vaø caùch ñoaùn nhaän aûnh nhieãu xaï. § Boå sung phaàn nhieãu xaï tia X. Giôùi thieäu chung veà Phoå hoïc bieán ñieäu + boå sung kieán thöùc veà tính chaát quang vaø phoå quang hoïc. Ngöôøi trình baøy Leâ Khaéc Bình Seminar Leâ Khaéc Bình

Moân hoïc : Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén Noäi dung § Nguyeân taéc chung vaø thöïc nghieäm cuûa caùc phöông phaùp bieán ñieäu caùc phoå quang hoïc. § Bieán ñieäu caùc phoå quang hoïc theo böôùc soùng vaø theo nhieät ñoä : cô sôû cuûa phöông phaùp vaø thöïc nghieäm § Bieán ñieäu caùc phoå quang hoïc theo ñieän tröôøng vaø baèng chuøm saùng : cô sôû cuûa phöông phaùp vaø thöïc nghieäm § Boå sung vaø toång keát phöông phaùp bieán ñieäu § Ellipsometry § Nguyeân töû trong töø tröôøng ngoaøi ( moâ-men töø, naêng löôïng ) § Coäng höôûng thuaän töø electron ( EPR) : cô sôû lyù thuyeát vaø phöông phaùp thöïc nghieäm. O n taäp Thi Ngöôøi trình baøy Seminar Leâ Khaéc Bình Seminar

Taøi lieäu tham khaûo moân Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén 1. Charles Kittel. Introduction to Solid State Physics. Seventh Edition Chöông 2 : Reciprocal Lattice Chöông 14 : Diamagnetism and Paramagnetism Chöông 16 : Magnetic Resonance. 2. Leâ Coâng Döôõng. Kyõ thuaät phaân tích caáu truùc baèng tia Rontghen Chöông I : Kyõ thuaät Rontghen. Chöông II : Phaân tích caáu truùc ñôn tinh theå. Chöông III : Phaân tích caáu truùc ña tinh theå. 3. Leâ khaéc Bình. ÖÙng duïng phoå hoïc bieán ñieäu ñeå nghieân cöùu tính chaát quang cuûa Chaát raén. Baøi giaûng ôû lôùp hoïc Quang hoïc vaø Quang phoå. Nha Trang 2000.

Taøi lieäu tham khaûo moân : Kyõ thuaät phaân tích vaät lieäu raén 4. Leâ Khaéc Bình. Xaùc ñònh caùc haèng soá quang vaø ñoä daøy cuûa maøng moûng baèng phöông phaùp quang. Baøi giaûng ôû lôùp hoïc Quang hoïc vaø Quang phoå. Nha Trang 2001. 5. W. Orton. Electron Paramagnetic Resonance. Chöông I : Introduction. 6. Semiconductors and Semimetals. Vol 9 : Modulation Techniques. Edited by R. K. Willardson and Albert C. Beer. Academic Press. New-York. London. 1972. Chöông 1. Electroreflectance Chöông 3. Electroabsorption Chöông 4. Thermal and Wavelength Modulation Spectroscopy Chöông 6. Electric-Field Effects on the Dielectric Function of Semiconductors and Insulators. 7. Harland G. Tompkins. William A. Mc. Gahan. Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry : A User’s Guide. John Wiley & Sons Inc. , 1999.

Môû ñaàu Nhieãu xaï tia X laø moät kyõ thuaät maïnh ñeå ñoàng nhaát caùc vaät theå keát tinh. Phöông phaùp naøy coøn cho caùc thoâng tin khaùc nhö * Kích thöôùc cuûa haït trong vaät lieäu ña tinh theå * Möùc ñoä ñònh höôùng öu tieân cuûa caùc haït Baøi giaûng naøy goàm 4 phaàn chính : v Tinh theå chaát raén v Tia X v Söï nhieãu xaï tia X bôûi tinh theå chaát raén v Caùc phöông phaùp nhieãu xaï

q Caáu truùc tinh theå q Maïng ñaûo

Caáu truùc tinh theå Tinh theå laø söï saép xeáp tuaàn hoaøn trong khoâng gian cuûa caùc nguyeân töû hoaëc phaân töû Tinh theå = Maïng tinh theå + Cô sôû

Maïng tinh theå - vectô tònh tieán cô sôû coù theå choïn tuøy yù vectô tònh tieán cuûa maïng tinh theå

Maïng tinh theå Tuøy caùch choïn n 1 , n 2 vaø n 3 coù theå laø soá nguyeân hoaëc soá phaân v Taát caû n 1 , n 2 vaø n 3 ñeàu laø soá nguyeân : caùc vectô - vectô tònh tieán nguyeân toá v Chæ moät trong caùc soá n 1 , n 2 vaø n 3 khoâng phaûi soá nguyeân : caùc vectô - vectô tònh tieán ñôn vò

O nguyeân toá vaø oâ ñôn vò O nguyeân toá ñöôïc taïo thaønh töø caùc vectô nguyeân toá O ñôn vò töø caùc vectô ñôn vò v O nguyeân toá chæ chöùa moät nuùt maïng. v O nguyeân toá coù theå coù caùc daïng hình hoïc khaùc nhau nhöng luoân coù theå tích nhoû nhaát vaø baèng nhau.

Söï ñoái xöùng cuûa maïng tinh theå Yeáu toá ñoái xöùng : pheùp bieán ñoåi khoâng gian laøm cho maïng tinh theå truøng laïi vôùi chính noù. v Ñoái xöùng tònh tieán v Caùc truïc quay C 1 , C 2 , C 3 , C 4 vaø C 6. v Maët phaúng phaûn xaï göông m. v Taâm ñaûo I.

Moãi heä tinh theå coù moät taäp toái thieåu cuûa caùc yeáu toá ñoái xöùng Heä tinh theå Soá yeáu toá ñoái xöùng toái thieåu Tam taø Ñôn taø Tröïc thoi Ba phöông Boán phöông Saùu phöông Laäp phöông C 1 ( khoâng ) C 2 hoaëc ( C 2 + I ) 3 truïc C 2 hoaëc ( C 2 + I ) C 3 hoaëc ( C 3 + I ) C 4 hoaëc ( C 4 + I ) C 6 hoaëc ( C 6 + I ) 4 truïc C 3

Caùc maïng tinh theå cô baûn. Maïng Bravais Chæ caàn 4 taäp a 1 vaø a 2 khaùc nhau töø ñoù taïo thaønh 5 oâ Bravais coù theå duøng ñeå laáp ñaày khoâng gian cuûa maïng tinh theå 2 chieàu. Chæ caàn 7 taäp a 1, a 2 vaø a 3 khaùc nhau töø ñoù taïo thaønh 14 oâ Bravais coù theå duøng ñeå laáp ñaày khoâng gian cuûa maïng tinh theå 3 chieàu.

Maïng tinh theå hai chieàu Maïng nghieâng Maïng luïc giaùc Maïng vuoâng Maïng chöõ nhaät taâm maët Ñaëc ñieåm cuûa oâ a 1 a 2 ; g 90 o a 1 = a 2 ; g = 120 o a 1 = a 2 ; g = 90 o a 1 a 2 ; g = 90 o

7 taäp a 1 vaø a 2 Heä tam taø a 1 a 2 a 3 ; Heä ñôn taø a 1 a 2 a 3 ; = = 90 o Heä tröïc thoi a 1 a 2 a 3 ; = = = 90 o Heä ba phöông Heä boán phöông Heä saùu phöông Heä laäp phöông a 1 = a 2 = a 3 ; = = < 120 o, 90 o a 1 = a 2 a 3 ; = = 90 o ; = 120 o a 1 = a 2 a 3 ; = = = 90 o a 1 = a 2 = a 3 ; = = = 90 o 14 oâ Bravais

O nguyeân toá Wigner-Seitz Caùch veõ oâ Wigner-Seitz O Wigner-Seitz cuûa maïng laäp phöông I CÔ SÔÛ VAÄT LYÙ CHAÁT RAÉN

Chæ soá Miller * nuùt : hkl * chieàu : [hkl] * maët : (hkl) Moät hoï maët song vaø caùch ñeàu nhau ñöôïc bieåu thò baèng caùc chæ soá Miller nhö nhau.

Khoaûng caùch dhkl giöõa hoï maët (hkl) cho caùc heä tinh theå

Khoaûng caùch giöõa caùc maët ( hkl ) Hoï maët coù chæ soá Miller caøng nhoû coù khoaûng caùch giöõa hai maët keá nhau caøng lôùn vaø coù maät ñoä caùc nuùt maïng caøng lôùn

Tinh theå = Maïng Bravais + cô sôû Cl. Cs 000 & ½½½ Cl. Na 000 & ½ 00 Kim cöông 000 & ¼¼¼

Luïc giaùc xeáp chaët Maïng Bravais : luïc giaùc P Cô sôû : goàm 2 nguyeân töû nhö nhau ôû ( 0, 0, 0 ) vaø ( 2/3, 1/2 ) Heä soá laáp ñaày ( bôûi caùc quaû caàu ) : 0, 74. Tyû soá a 3/a 1 = ( c / a ) = 1, 633 Soá phoái trí : k = 12.

Haèng soá maïng cuûa moät soá tinh theå

Maïng ñaûo : Caùch veõ [120] [210] d 100 a 2 (120) b 2 (210) [100] b 1 d 010 a 1 Caùch veõ maïng ñaûoheå M = 1 hoaëc 2.

Heä thöùc giöõa caùc vectô cuûa maïng thuaän vaø maïng ñaûo M = 1 hoaëc 2.

Maïng ñaûo Ñeå ñi ñeán moät nuùt cuûa maïng ñaûo hk 0 ( ñieåm naøy theå hieän cho söï ñònh höôùng vaø khoaûng caùch giöõa caùc maët cuûa caùc maët (hk 0) ta phaûi ñi h ñôn vò doïc theo truïc b 1 vaø k ñôn vò doïc theo truïc b 2. Vectô maïng ñaûo noái goác vôùi ñieåm hk 0 [120] a 2 (120) b 2 (210) |Ghk 0| = M / dhk 0 Môû roäng cho maïng ba chieàu [210] [100] b 1 a 1 Caùc nuùt cuûa maïng ñaûo ñöôïc xaùc ñònh bôûi vectô : ,

Maïng thuaän vaø maïng ñaûo Töø maïng thuaän coù theå suy ra maïng ñaûo baèng v caùch veõ hình hoïc v toaùn hoïc b 3 a 3 a 3/a a Maïng thuaän : LP F a 2 2 a 1 2 a b 1 Maïng ñaûo : LP I b 2

Maïng ñaûo 3 chieàu

Vaøi tính chaát cuûa maïng ñaûo § Moät nuùt treân maïng ñaûo bieåu thò cho moät hoï maët vaø khoaûng caùch giöõa hai maët keá nhau. § höôùng töø goác toïa ñoä ñeán ñieåm hkl cuûa maïng ñaûo vuoâng goùc vôùi hoï maët (hkl) cuûa tinh theå § Ghkl = M / dhkl § Maïng thuaän LP P LP I LP F LG P Maïng ñaûo LP P LP F LP I LG P

Maïng thuaän F a 1=0. 5*[1 1 0] a 2=0. 5*[0 1 1] a 3=0. 5*[1 0 1]

Maïng thuaän LP I a 1= 0. 5*[1 1 -1] a 2= 0. 5*[-1 1 1] a 3= 0. 5*[1 -1 1] mangdao. I. m

Moãi caáu truùc tinh theå coù 2 maïng töông öùng vôùi noù : q maïng tinh theå ñöôïc bieåu dieãn baèng caùc vectô qø maïng ñaûo bôûi caùc vectô Hai maïng naøy lieân hôïp vôùi nhau vaø coù cuøng ñoái xöùng ñieåm nhöng , noùi chung, coù nhoùm khoâng gian khaùc nhau.

• Chúng tôi đã dịch được một số chương của một số khóa học thuộc chương trình học liệu mở của hai trường đại học nổi tiếng thế giới MIT và Yale. • Chi tiết xin xem tại: • http: //mientayvn. com/OCW/MIT/Vat_li. html • http: //mientayvn. com/OCW/YALE/Ki_thuat_y_sinh. html