Cơ sở hóa học tinh thể - P4

Cơ sở hóahọc tinh thể

NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2006.

Tr 41 – 68.

Từ khoá: Cấu trúc tinh thể, tinh thể, hệ điểm quy tắc, phân tích cấu trúc tinh thể.

Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục

đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục

vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả.

Mục lục

Chương 3 HÌNH HỌC CẤU TRÚC TINH THỂ...............................................3

3.1 ĐỐI XỨNG CỦA CẤU TRÚC TINH THỂ................................................. 3

3.1.1 Yếu tố đối xứng trong mạng tinh thể .......................................................3

3.1.2 Nhóm đối xứng không gian.....................................................................7

3.2 HỆ ĐIỂM QUY TẮC (TƯƠNG ĐƯƠNG).................................................. 8

3.2.1 Định nghĩa ..............................................................................................8

3.2.2 Số bội của hệ điểm quy tắc......................................................................9

3.3 ĐẶC ĐIỂM DẠNG QUEN PHỤ THUỘC THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC

TINH THỂ .................................................................................................. 9

3.3.1 Định luật Groth.....................................................................................10

3.3.2 Các loại dạng quen................................................................................10

3.3.3 Tác dụng của tạp chất đối với dạng quen...............................................11

3.3.4 Dạng quen phụ thuộc thông số chuỗi.....................................................12

3.3.5 Dạng quen phụ thuộc mật độ hạt của mặt mạng.....................................12

Chương 3. Hình học cấu trúc tinh thể

Trịnh Hân

Ngụy Tuyết Nhung

3.3.6 Dạng quen và vectơ kết chuỗi................................................................15

3.4 CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC TINH THỂ BẰNG TIA

X............................................................................................................... 16

3.4.1 Định luật phản xạ Bragg-Vulf ...............................................................16

3.4.2 Mặt mạng và cường độ của tia giao thoa ...............................................19

3.4.3 Các phương pháp thu ảnh nhiễu xạ........................................................19

3.4.4 Sơ bộ về các bước phân tích cấu trúc tinh thể ........................................23

3

Chương 3

HÌNH HỌC CẤU TRÚC TINH THỂ

Những nội dung về 32 nhóm điểm và về 47 hình đơn là những vấn đề thuần tuý hình thái,

thuộc về tinh thể học vĩ mô. Sau khi xuất hiện phương tiện phân tích cấu trúc tinh thể (chẳng

hạn, tia X và năng lực nhiễu xạ của nó trong mạng tinh thể, đầu thế kỉ XX), khả năng đi sâu

vào cấu trúc bên trong tinh thể, vào tinh thể học vi mô mới được rộng mở.

3.1 ĐỐI XỨNG CỦA CẤU TRÚC TINH THỂ

Nội dung cơ bản sẽ xem xét dưới đây là 230 nhóm đối xứng không gian. Trong khuôn

khổ của chương này, nhóm điểm (tổ hợp yếu tố đối xứng của hình hữu hạn) là chỗ xuất phát

để suy đoán nhóm không gian, tập hợp yếu tố đối xứng của hình vô hạn.

3.1.1 Yếu tố đối xứng trong mạng tinh thể

Những yếu tố đối xứng của đa diện tinh thể, cũng có mặt hết thảy trong cấu trúc tinh thể.

Đó là:

– Trục xoay các bậc hai, ba, bốn, sáu;

– Mặt gương;

– Trong số các trục nghịch đảo, ngoài tâm đối xứng và trục bậc bốn nghịch đảo,

mạng tinh thể cũng có các trục nghịch đảo bậc ba và bậc sáu (chúng có mặt ở

đây không phải dưới dạng tập hợp kiểu Bravais L3C và L3P).

Nhưng đặc trưng của mạng, ngoài mười bốn loại mạng Bravais (hay phép tịnh tiến), các

yếu tố đối xứng phức là trục và mặt đối xứng, mà ngoài phép xoay và phép phản chiếu còn

chứa thêm phép trượt. Đó là:

– Trục xoắn;

– Mặt ảnh trượt.

Mười bốn loại mạng Bravais

Mạng không gian được mô tả như hệ thống trật tự các nút điểm. Trong hệ thống ấy, 8 nút

bất kì kề nhau cho một khối bình hành cơ sở. Cho nên, mạng không gian có thể xem như hệ

thống các khối bình hành cơ sở xếp song song và kề nhau. Một mạng không gian đơn giản

(nguyên thuỷ), số khối bình hành cơ sở bằng nhau ấy bằng số nút của mạng.

Mạng không gian có 14 loại xác định. Mỗi loại có một ô mạng cơ sở; nó tiêu biểu cho

tinh thể về mặt đối xứng và tuân theo những quy phạm quốc tế vế phép định trục. Cần nhắc

lại rằng mỗi loại mạng có thể thay thế bằng chùm các vectơ (bước) tịnh tiến chung gốc tại

đỉnh. Ô nguyên thuỷ P hay R với 8 nút tại đỉnh thì thay bằng 3 vectơ tịnh tiến trùng với các

cạnh của ô cơ sở. Ngoài ô nguyên thuỷ với nút tại đỉnh tức là 3 bước tịnh tiến trùng các cạnh,

phải kể thêm: