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smlglw

木蟲 (正式寫手)

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[交流] 關(guān)于XRD衍射峰強(qiáng)度與晶體取向生長(zhǎng)的關(guān)系的理論依據(jù) 標(biāo)題長(zhǎng)一點(diǎn)~~~~~~~~~~~~~~

研究材料的同志們應(yīng)該都知道對(duì)于一個(gè)樣品（納米，微米級(jí)的粉末與同尺寸尺度下的薄膜樣品）中不同衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)卡片的相對(duì)強(qiáng)度比較可以用來(lái)推測(cè)晶粒的擇優(yōu)取向方向，但是很久以來(lái)，自己心里一直有幾個(gè)疑問(wèn)，想請(qǐng)各位大蝦們指教一下，謝謝哈！

1 什么是擇優(yōu)取向？有沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確定義呢，比如說(shuō)，垂直于衍射峰所對(duì)應(yīng)的晶面方向的生長(zhǎng)得到優(yōu)先生長(zhǎng)，（(001)對(duì)應(yīng)衍射峰強(qiáng)度相對(duì)升高，說(shuō)明延[001]方向有取向生長(zhǎng)）是這樣的定義嗎？有沒(méi)有理論依據(jù)呢？

2 若上述1中定義成立，那么某個(gè)衍射峰相對(duì)強(qiáng)度異常升高一定會(huì)得到擇優(yōu)取向的現(xiàn)象嗎？從理論上來(lái)講，衍射峰強(qiáng)度升高，說(shuō)明衍射儀再該衍射峰所在2theta角度，即掃描該角度對(duì)應(yīng)晶面間距時(shí)收到的信號(hào)變強(qiáng)，也就是該樣品在晶面間距發(fā)出的信號(hào)增多。

簡(jiǎn)單說(shuō)，就是樣品中可以測(cè)得的這個(gè)晶面變多了。這里，我有個(gè)不太懂的地方，也就是晶面變多是不是有兩種可能的，一種可能是晶面的堆積，也就是垂直于晶面方向的取向生長(zhǎng)會(huì)引起上述變化，也就是1中所提到的擇優(yōu)取向（前提是1中定義無(wú)誤），比如棒狀或者絲狀一維生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)；二種則是在平行于該晶面方向有著優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，比如盤狀，片狀二維生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。

敢問(wèn)各位大蝦這兩種情況是不是都可以引起衍射峰強(qiáng)度升高的？實(shí)驗(yàn)室里大家對(duì)這個(gè)概念往往都是普遍認(rèn)同前一種，也是論壇里經(jīng)常說(shuō)到的情況，但是我自己一直不能完全接受，但是又不愿意與老板討論，所以到這里問(wèn)問(wèn)大家，請(qǐng)問(wèn)有沒(méi)有準(zhǔn)確的解釋的？

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1樓 2013-08-14 20:04:04

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falloutts

至尊木蟲 (小有名氣)

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引用回帖:

57樓: Originally posted by smlglw at 2013-08-15 18:49:04
非常感謝，您的回答已經(jīng)很詳細(xì)了，我好好看看附件中的文獻(xiàn)

對(duì)于您的回答，我還有個(gè)問(wèn)題請(qǐng)教一下：

關(guān)于“擇優(yōu)取向” ，這個(gè)概念我一直還是不是很明確，我是這樣理解的，您看看這樣說(shuō)是否合適。

對(duì)于本帖子 ...

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，對(duì)納米以及微米材料（這里特指一次顆粒呈單分散狀態(tài)或者是一次顆粒呈一定團(tuán)聚狀態(tài)的材料，但是并不像普通的多晶金屬或者陶瓷材料那樣是緊密的多晶聚集體），用擇優(yōu)取向這個(gè)說(shuō)法來(lái)描述是不太準(zhǔn)確的。
擇優(yōu)取向一般指：在一般多晶體中，每個(gè)晶粒有不同于鄰晶的結(jié)晶學(xué)取向，從整體看，所有晶粒的取向是任意分布的；某些情況下，晶體的晶粒在不同程度上圍繞某些特殊的取向排列，就稱為擇優(yōu)取向或簡(jiǎn)稱織構(gòu)。（摘自互動(dòng)百科）
擇優(yōu)取向（我個(gè)人更愿意用“織構(gòu)”這個(gè)說(shuō)法）多見于金材領(lǐng)域，金屬材料一般都是多晶體，而且晶粒較大，在冷加工或者熱處理的時(shí)候容易使得金屬多晶體中晶粒方位出現(xiàn)一定程度的有序化。這是通常定義下的擇優(yōu)取向的理解。
現(xiàn)在常見的納米和微米材料的聚集狀態(tài)和傳統(tǒng)的金屬多晶體的聚集狀態(tài)不一樣，所以我覺得直接套用“擇優(yōu)取向”這個(gè)說(shuō)法，其實(shí)不甚準(zhǔn)確，但是單從“晶粒方位出現(xiàn)一定程度的有序化”這個(gè)意義來(lái)考慮，是有其實(shí)際意義的。除非是燒結(jié)等方法制備出來(lái)的納米&微米材料（一次顆粒一般是球狀的），用溶劑熱、外延生長(zhǎng)等等方法制備得到的材料一般都具有一定的優(yōu)勢(shì)晶面和幾何外形，如果其幾何外形在某兩個(gè)維度上比較大（微米級(jí)），而在余下一個(gè)維度上比較�。ḿ{米級(jí)），那么即使材料是經(jīng)過(guò)研磨再填充到XRD樣品臺(tái)上，由于自身幾何尺寸的特異性，其單晶體晶面取向分布狀況也不可能和常規(guī)顆粒狀標(biāo)準(zhǔn)樣品的分布一致，所以得到的XRD譜必然會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)譜有區(qū)別（片狀單晶和球狀單晶的晶面取向分布狀態(tài)當(dāng)然不可能完全一致）。在這個(gè)基礎(chǔ)上如果我們知道了其優(yōu)勢(shì)面所在，通過(guò)一定的技術(shù)手段我們可以影響這種晶面取向的分布，使得XRD譜的某些峰進(jìn)一步增強(qiáng)，另一些峰減弱，這時(shí)候就可以說(shuō)“利用XRD譜判斷擇優(yōu)取向”了。實(shí)際上，由于影響XRD譜的因素很多，儀器、制樣、樣品狀態(tài)、材料本征結(jié)構(gòu)等等都會(huì)在XRD譜上有所反應(yīng)，所以只有材料本身的特異性足夠大的時(shí)候（比如優(yōu)勢(shì)面有幾百個(gè)微米大，但是厚度上只有幾十個(gè)納米的單晶片狀材料），XRD譜的結(jié)果才比較好判斷，對(duì)納米材料來(lái)說(shuō)，XRD結(jié)果只是一個(gè)輔助判斷，真正還是得靠SAD來(lái)判斷晶體取向。
所以，我認(rèn)為擇優(yōu)取向這個(gè)說(shuō)法不太準(zhǔn)確，說(shuō)利用XRD結(jié)果來(lái)判斷晶體優(yōu)勢(shì)面倒是有一定意義。
我不做薄膜，所以這里的討論只涉及微米和納米材料，薄膜的XRD什么的不懂哈，說(shuō)錯(cuò)了請(qǐng)狠拍！

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smlglw

58樓2013-08-16 14:44:57

已閱回復(fù)此樓關(guān)注TA 給TA發(fā)消息送TA紅花 TA的回帖

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xiejf

專家顧問(wèn) (文學(xué)泰斗)

如果研磨的話就沒(méi)關(guān)系了。主要是考慮與取向會(huì)不會(huì)受基底影響。

贊一下

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smlglw

14樓2013-08-14 21:24:50

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簡(jiǎn)單回復(fù)

假大空4樓

2013-08-14 20:47 回復(fù)

smlglw(金幣+1): 謝謝參與

滄__海12樓

2013-08-14 21:21 回復(fù)

smlglw(金幣+1): 謝謝參與

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