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

Töông taùc cuûa soùng ñieän töø vôùi chaát
raén :
 Tia X
 Töû ngoaïi ñeán hoàng ngoaïi
 Soùng cm
Địa chỉ bạn đã tải:
http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html
Nơi bạn có thể thảo luận:
http://myyagy.com/mientay/
Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí:
http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html
Dự án dịch học liệu mở:
http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.html
Liên hệ với người quản lí trang web:
Yahoo: [email protected]
Gmail: [email protected]
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 caùc 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
Leâ Khaéc Bình
Leâ Khaéc Bình
Seminar
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.
Ngöôøi trình
baøy
Seminar
Seminar
Seminar
Leâ Khaéc Bình
Seminar
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
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
Spectroscopy
4.
Thermal
and
Wavelength
Modulation
Chöông 6. Electric-Field Effects on the Dielectric Function of
Semiconductors and Insulators.
7. Harland G. Tompkins . William A. McGahan . Spectroscopic
Ellipsometry and Reflectometry : A User’s Guide. John Wiley & Sons
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 
: Tinh theå chaát raén
 Tia X
 Söï nhieãu xaï tia X bôûi tinh theå
chaát raén
 Caùc phöông phaùp nhieãu xaï
 Caáu truùc tinh theå
 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
  
a1 ,a2 ,a3
- vectô tònh tieán cô sôû
coù theå choïn tuøy yù




Tn  n1a1  n2a2  n3a3
vectô tònh tieán cuûa maïng tinh theå
Maïng tinh theå




Tn  n1a1  n2a2  n3a3
  
Tuøy caùch choïn a1 , a2 , a3
n1 , n2 vaø n3 coù theå laø soá nguyeân hoaëc soá phaân
 Taát caû n1 , n2 vaø n3 ñeàu laø soá nguyeân :
caùc vectô
  
a1 ,a2 ,a-3 vectô tònh tieán nguyeân toá
 Chæ moät trong caùc soá n1 , n2 vaø n3 khoâng phaûi soá
nguyeân :
caùc vectô
  
a1 ,a2 ,a-3vectô tònh tieán ñôn vò
OÂ nguyeân toá vaø oâ ñôn
vò
OÂ nguyeân toá ñöôïc
 taïo thaønh töø caùc
vectô nguyeân toá a1 ,a2 ,a3
  
OÂ ñôn vò töø caùc vectô ñôn vòa1 ,a2 ,a3
 OÂ nguyeân toá chæ chöùa moät nuùt maïng.
 OÂ 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.
 Ñoái xöùng tònh tieán
 Caùc truïc quay C1 , C2 , C3 , C4 vaø C6.
 Maët phaúng phaûn xaï göông m.
 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
C1 ( khoâng )
C2 hoaëc ( C2 + I )
3 truïc C2 hoaëc ( C2 + I )
C3 hoaëc ( C3 + I )
C4 hoaëc ( C4 + I )
C6 hoaëc ( C6 + I )
4 truïc C3
Caùc maïng tinh theå cô baûn . Maïng Bravais
Chæ caàn 4 taäp a1 vaø a2 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 a1, a2 vaø a3 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
oâ
Ñaëc ñieåm cuûa
Maïng nghieâng
a 1  a2 ; g 
90o
Maïng luïc giaùc
a1 = a2 ; g =
120o
Maïng vuoâng
a1 = a 2 ; g =
90o
Maïng chöõ nhaät
a 1  a2 ; g =
90o
Maïng chöõ nhaät taâm maët
a 1  a2 ; g =
90o
Heä tam taø
7 taäp a1
vaø
a1  aa22  a3 ;
g
Heä ñôn taø
a1  a2  a3 ;
 =  = 90o  g
Heä tröïc thoi
a1  a2  a3 ;
 =  = g = 90o
Heä ba phöông
Heä boán phöông
Heä saùu phöông
Heä laäp phöông
a1 = a2 = a3 ;
==g<
120o,90o
a1 = a2  a3 ;
 =  = 90o ; g =
120o
a1 = a2  a3 ;
==g=
90o
a1 = a2 = a3 ;
 =  = g = 90o
14 oâ
Bravais
OÂ nguyeân toá WignerSeitz
Caùch veõ oâ Wigner-Seitz
OÂ 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 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
ClCs
000 & ½½½
ClNa
000 & ½00
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 (
2/3,1/3,1/2 )
Heä soá laáp ñaày ( bôûi caùc quaû caàu ) : 0,74 .
Tyû soá a3/a1 = ( c / a ) = 1,633
Soá phoái trí : k = 12.
Haèng soá maïng cuûa moät soá
tinh theå
Maïng ñaûo : Caùch
veõ
[120]
[210]
a2
(120)
b2
(210)
[100]
b1
d010
a1
M = 1 hoaëc 2.
Caùch veõ maïng
ñaûoheå
Heä thöùc giöõa caùc
vectô cuûa maïng
thuaän vaø maïng
ñaûo

a3

a2

a1
1
A

d 001 V
M = 1 hoaëc 2.
Maïng ñaûo
Ñeå ñi ñeán moät nuùt
cuûa maïng ñaûo hk0 (
ñieåm naøy theå hieän
cho söï ñònh höôùng vaø
khoaûng caùch giöõa
caùc maët cuûa caùc
maët (hk0) ta phaûi ñi h
ñôn vò doïc theo truïc b1
vaø k ñôn vò doïc theo
truïc b2.
[120]
Môû roäng cho maïng ba
chieàu
[210]
a2
(120)
Vectô maïng ñaûo noái


 vôùi ñieåm
goác
hk0
Ghk0  hb1  kb2
|Ghk0| = M / dhk0

Ghk0
b2
(210)
[100]
b1
a1
Caùc nuùt cuûa
maïng ñaûo ñöôïc
xaùc ñònh bôûi
vectô :
,




Ghkl  hb1  kb2  l b3
Maïng thuaän vaø maïng
Töø
maïng thuaän coù theå suy ra maïng ñaûo
ñaûo
baèng
 caùch veõ hình hoïc
 toaùn hoïc
a3
b3








a

3/a

Maïng thuaän : LP F



a


a2

2
a
2
a1







b1
Maïng ñaûo : LP I
b2
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.

 Ghklhöôùng töø goác toïa ñoä ñeán ñieåm hkl cuûa maïng
ñaûo vuoâng goùc vôùi hoï maët (hkl) cuûa tinh theå
 Ghkl = M / dhkl
 
 ai .bj  M ij
Maïng thuaän
LP P
LP I
LP F
LG P
Maïng ñaûo
LP P
LP F
LP I
LG P
Maïng thuaän
F
a1=0.5*[1 1 0]
1]
a2=0.5*[0 1 1]
a3=0.5*[1 0
Maïng thuaän
LP I
a1= 0.5*[1 1 -1] a2= 0.5*[-1 1 1]
a3= 0.5*[1 -1 1]
mangdaoI.m
Moãi caáu truùc tinh theå coù 2 maïng
töông öùng vôùi noù :
 maïng
 tinh
 theå
 ñöôïc bieåu dieãn
,a3
baèng a
caùc
vectô
1 , a2
  
ø maïng ñaûo bôûi caùcbvectô
1 ,b2 ,b3
Hai maïng naøy lieân hôïp vôùi nhau vaø
coù cuøng ñoái xöùng ñieåm nhöng , noùi
chung, coù nhoùm khoâng gian khaùc
nhau.