Структурная электронография - Вайнштей Б.К.
Скачать (прямая ссылка):
водорода, был вычтен потенциал атома азота (рис. 162). Было принято, что
форма атома азота является сферически симметричной и определяется
сечением трехмерного синтеза вдоль ребра куба, так как ребро куба
наиболее удалено от четырех ближайших к нему
"полуатомов" водорода.
После этого была найдена длина связи N-Н, равная 0,98 -\- 0,04 А.
Параметр х водорода равен 0,146. Ошибка вычислена по формуле (IV, 1206).
Пик водорода вытянут перпендикулярно к диагонали куба. Это указывает на
то, что тепловое движение атомов водорода происходит в основном
перпендикулярно к связи, т. е. ион аммония колеблется как целое. То же
самое наблюдалось при электронографическом исследовании парафина [28] и
дикетопи-перазина [33]. Фактор достоверности Rx (IV, 94), вычисленный с
учетом значений |ФВЫч| для тех рефлексов, которые на снимке не
наблюдались (см. стр. 215), равен 0,152. Без учета нулевых рефлексов R'1
= 0,12. Если не учитывать рассеяние атомов водорода при вычислении
теоретических структурных амплитуд, то i?' = 0,16.
Таким образом, положение атомов водорода в присутствии атомов хлора
определено с точностью 0,04 кХ. В пределах ошибки положение максимума
потенциала совпадает с положением протона по нейтронографическим
данным. Выяснен также характер теплового движения
тетраэдра NH4, который в различных ячейках статистически распределен по
одной из двух возможных ориентаций.
Подобного рода статистичность в ориентациях группировки NH4 была
установлена также в электронографическом исследовании структуры
криптогалита (NH4)2SiF6 [74], в которой наблюдается уже не две, как в
NH4C1, а шесть равновероятных ориентаций тетраэдра NH4.
Приведенные примеры локализации атомов водорода в кристаллических
решетках показывают плодотворность применения для этой цели
электронографического метода.
§ 6. О возможностях структурной электронографии
Диффракция электронов была открыта в 1927 г. В конце 20-х и в 30-х годах
электронографисты настойчиво изучали вновь открытое явление,
294
Рис. 162. Потенциал "полуатома" Н после вычитания потенциала атома N из
синтеза 9 (xxz) (ср. рис. 161).
Около изолиний указаны значения потенциала в вольтах.
которое возбуждало тем больший интерес, что являлось первым
экспериментальным подтверждением волновой теории материи. Была выяснена
одна из важнейших особенностей этого явления - сильное взаимодействие
электронов с малыми количествами вещества. Именно эта особенность в
первую очередь обратила на себя внимание и была использована в
исследованиях строения вещества. Возникла электронография газовых
молекул, фазовый анализ поверхностных слоев, опиравшийся на данные
рентгенографии, которая уже тогда достигла блестящих результатов, успешно
решая все актуальные в те годы задачи изучения атомной структуры
кристаллов.
С течением времени, главным образом благодаря работам советских ученых,
была показана возможность использования электронографии как независимого
метода структурного анализа. С другой стороны, стало ясным, что основной
диффракционный метод - рентгенография - не является универсальным, что
для решения многих вопросов более подходящими оказываются электронография
и возникшая позже нейтронография.
Выше были рассмотрены основные разделы теории структурной
электронографии, при помощи которой в настоящее время возможно проведение
разнообразных исследований атомного строения вещества. Как и в других
диффракционных методах, главным орудием геометрического рассмотрения
служит представление об обратной решетке, а основным методом установления
размещения атомов является метод Фурье. Промежуточным этапом перехода от
диффракционной картины к структурным амплитудам является теория
интенсивностей. В главе III основное внимание было уделено изложению
кинематической теории, применимость которой во многих случаях доказана
практикой структурных определений. Однако широкие, пока еще мало
используемые возможности определения структурных амплитуд заложены и в
диффракционных картинах от образцов, рассеивающих динамически. Этой цели
могут служить как точечные электронограммы от мозаичных образцов с
крупными блоками, так и снимки с кикучи-линиями и снимки в сходящемся
пучке.
Быстро развивается экспериментальная техника электронографии, многое
получившая от контакта с достижениями электронной оптики и электронной
микроскопии. Совместное использование электронографии и электронной
микроскопии весьма плодотворно при изучении строения различных объектов.
Новые результаты в электронографии могут быть получены при использовании
кинематических методов съемки - с движением как препарата, так и
фотопластинки [37], или при комбинации этих движений.
Приведенные в главе V экспериментальные исследования являются
иллюстрациями применений электронографического метода. Определения
структур кристаллогидратов (§ 3) близки по своему характеру к современным
рентгеноструктурным работам, не преследующим каких-либо специальных
