6 ミラー指数その1:結晶における 方向の記述 7 ミラー指数その2:六方晶における ミラー指数 8 面間隔の求め方 9 格子欠陥(原子空孔と転位)・多結晶体 10 x線の発生法・特性x線について 11 ブラッグの条件と面の間隔 12 粉末x線回折による格子定数の求め方六方晶の面を表す時にミラー指数でお馴染みの(hklm)についてどうもh k = iという関係が成り立つみたいです。ミラー指数については分かるのですが、何故この式が成り立つのかイマイチ腑に落ちない所があります。どなたか教えて頂けませ六方晶の場合 a 1 a 2 a 3 底面だけで3個、高さ方向に1個 の指数を用いる (1010), (11), (0001), ・・・・ 底面 高さ 平面上で独立なベクトルは2個しかないので、 3番目の指数は独立ではない ( hkhkl ) ( hk・l ) ( hkl ) さまざまな表記法がある
ミラー指数による立方晶 六方晶における面と方向の表し方
六方晶 ミラー指数求め方
六方晶 ミラー指数求め方-六方晶 ミラー指数 六方晶においては慣用的に下図のような a1, a2, a3, c の四つの軸を用いて方向面を表し,指数を( hklm )と書きます。 この方法では,Z軸方向の指数はとなります。 この4軸を用いると,a1, a2, a3方向を現す指数 hkl の間には, h k =L2 m2 n2 に拠るのでミラー指数は2 の小さい順に、 (1;1;1) ;
六方最密格子の単位格子の見方と体積の求め方の説明です。 単位格子とは結晶格子の最小単位をいうので、 普段六方最密格子と読んでいる六角柱の構造は単位格子ではありません。 また、六方最密格子問題は面心立方格子問題への変換がで結晶格子面の表し方 平行で等間隔な格子面の組 格子面が3軸を切る点をA, B, Cとし、原点Oからそれらの点に至る距離 をOA, OB, OCとする 格子点 r ua vb wc u, v, w 整数 a b c O A B C a h OA cc b k OB c l OC で与えられる h', k', l' は有理数である。 h', k', l' に適当 な整数を掛け、整数で互いに素の組面間隔 指数の隣り合った面間の距離は次の関係で求めることができる。ただし、格子定数を、単位格子の体積をとする。 立方晶: 正方晶: 斜方晶: 六方晶: 単斜晶: 三斜晶: 単位格子の体積 また、単位格子の体積は次の式で求められる。 立方晶: 正方晶: 斜方晶: 六方晶: 単斜晶: 三
ミラー指数 結晶面の指数 括弧の定義 六方晶の場合 Title PowerPoint プレゼンテーション Author Yoichi Nabetani Last modified by nabetani Created Date AM Document presentation format 画面に合わせる (43) Company University of Yamanashi Other titles Times New Roman MS Pゴシック Arial Calibri Symbol 標準デザイン Microsoft(155) (2,2,0) の時、 2 = 2sin 1 (154 2 356 √ 22 22 02) = 7543°晶軸の定め方が決められており,特 に斜方の単純格子で は,軸 の長さでa,b,cの 順番を決めると,空間群の標準 的な軸のとり方とは違ってしまうことがよくおこります たとえば,No29の 空間群Pca21のcabセ ッティング(a' 日本結晶学会誌第38巻 第3号(1996)1
ミラー指数の決め方 とある格子面のミラー指数は、その格子面を無限に延長させたときのx,y,z軸の切片の逆数で表せる。下に具体例を挙げる。 例題 (1,0,0) 上の図の赤く塗られた格子面のミラー指数を考える。 まずx軸の切片は明らかにx=1である。ところがy,z六方晶 六方晶においては慣用的に下図のような a 1 , a 2 , a 3 , c の四つの軸を用いて方向面を表し,指数を( hklm )と書きます。この方法では,Z軸方向の指数は0001となります。この4軸を用いると,a 1 , a 2 , a 3 方向を現す指数 hkl の間には, h k = l(156) (3,1,1) の時、 2
19 結晶面の指数 三次元格子の面に対するミラー指数は(h k l)で 与えられる。 1) 格子定数 a 1, a 2, a 3 を単位として面が結晶軸 2 を切り取る長さを表す。 2) これらの数の逆数を求め、じ比を なす3個の最小の整数に簡約する。 これをその結晶面の面指数(h k l)と私は「基本化学シリーズ12 結晶化学入門(\3500くらい?)」で学びましたが、それに載っているミラー指数は 格子面・・・(hkl) 格子面の「型」・・・{hkl} という書式でした。割と分かりやすかったですよ。 覚えている範囲で書くと・・・。0 0)と書いた方がよいとも思われるが、後々のことを考えると実は不便であることが分か る。 さて、立方晶系(cubic)はa=b=c, α=β=γ=90゜と、我々にとってイメージしやすい。 立方晶の場合、dとaの関係はミラー指数(hkl)を使って 1 d2 = h2k2l2 a2 (3) となる(課題4)。ちなみに、六方最密充填構造(Hexagonal closepacked)の場合は
ミラー指数(ミラーしすう)は結晶の格子中における結晶面や方向を記述するための指数である 。 英国の鉱物学者ウィリアム・ハロウズ・ミラー (William Hallowes Miller) によって考案された。 ミラー指数には、面指数と方向指数(方位指数)の2種類がある。面指数は結晶や格子をどのような平面で図は六方晶を示したものである。 ミラー指数 (h k j l) をもつ格子面の面間隔を求めよ。 六方晶の格子ベクトルは 逆格子ベクトルは c a x y O A a A ミラー指数 (h k j l) をもつ格子面に対応する逆格子は で層線反射より分子軸方 向の周期が明らかにな る。 ポリエチレンの場合c軸 B A b a A B (110) ( 1 10 ) (110) ( 1 1 0 ) c a b ポリエチレンの001%キシレン溶液を373Kで調製し、348Kに放置すると液が濁ってく る。その液の中には単結晶が生成している。電子顕微鏡で見ると 菱形の板状の結晶が
合わせh, k, l を面のミラー指数といい,この面に平行で等間隔な面の集合を (h k l) と表す.ただし六方晶では – (h k) = i とおいて,(h k i l) と表す 図15 いろいろな面のミラー指数 右の面はa, b, c 軸と1a, 2b, 3c で交わる.散乱X 線の強度は式(411) の絶対値の2 乗を計算することで求められる(付録B 参照)。この とき、絶対値が1 となるei(k′r−!t) の部分はX 線強度の増減に寄与しないから書いても書かなく ても結果は同じ六方晶におけるミラー指数 六方晶における主要な面 底面 錐面 柱面 8 六方晶における主要な方向 Polar Stereographic Polar Stereographic Equatorial Stereographic Oblique Stereographic ステレオ投影 9 ステレオ投影の原理 ステレオ 投影の原理 <001>極点 の位置 10 <111>極点の位置 <110>極点の位置 11 (001) 標準ステレオ
ミラー指数は整数を使う約束ですから, 分母の最小公倍数を掛けて同じ比の最小の整数比に直します. いまの場合 になります. この面のミラー指数は と表記し,「ろく・さん・に・めん」と読みますミラー指数(ミラーしすう)は結晶の格子中における結晶面や方向を記述するための指数である 。 英国の鉱物学者ウィリアム・ハロウズ・ミラー (William Hallowes Miller) によって考案された。 ミラー指数には、面指数と方向指数(方位指数)の2種類がある。。面指数は結晶や格子をどのような平面斜方晶系(orthorhombic) mmm a≠b≠c, α=β=γ=90°
6 ミラー指数その1:結晶における方向の記述 7 ミラー指数その2:六方晶におけるミラー指数 8 面間隔の求め方 9 格子欠陥(原子空孔と転位)・多結晶体 10 x線の発生法・特性x線について 11 ブラッグの条件と面の間隔 12 粉末x線回折による格子定数の求め方100>=100,010,001 { 111}=(111),(1 11),(11 1),(111) 方向: 面:最密六方格子における基本単位格子の考え方 a c Hexagonal crystal system a c Hexagonal crystal system Hexagonal crystal system Lattice point Atom Atom Pair 最密六方格子の基本単位格子は,2原子(原子対)で 1つの格子点を構成する六方格子であると考えること ができる. 29
(a)ミラー指数 任意の面の表し方 (1)面と各軸との交点座標(x,y,z)を求める. (2)座標(x,y,z)を各格子定数で割った逆数(h,k,l)を求める. (3)座標成分を最小整数比に直し,括弧にくくって表す. 751 6図3 ミラー指数 単位格子の外形や格子点の並びで構成される格子面あるい は、結晶の原子で構成される原子面を表す方法にミラー指数と 呼ばれるものがある。面の方程式に倣って切片を利用する方法 である。面の方程式は、 AxByCz= 1六方晶系の面指数 を用いる (h k l) # (h k j l) A B D O OAB = OAD OBD h k j = 0 利点:面の対称性が明らかになる この2つの面が等価であることがわかる
斜方晶(Orthorhombic)、六方晶(Hexagonal)、菱面体晶(Rhombohedra 三方晶, Trigonal)、 単斜晶(Monoclinic)、三斜晶(Triclinic)の7 種類があります。図21 はBravais 格子ですが、 さらに分類して14 種類になっています。実際にはさらに細かく分類(0 種以上)した空間 群が使われています。詳しくは、International Tables for図1 立方晶や斜方晶における結晶軸の選び方(左),六方晶における結晶軸の取り方(右) 六方晶は6回回転対称軸または6回回反対称軸を持っている結晶系であり,a1軸, a2軸, a3軸を同種のベクトルとして扱う(=4指数を用いる)ことで,等価な結晶面や結晶方位がわかりやすくなるという利点が122 ミラー指数 結晶内の方向や面における構造の異方性を考えるためにミラー指数が用いられる.格子 面が(a b c)軸上で切る点(x y z)に対し,ミラー指数は(1/x 1/y 1/z)で定まる. 図13にミラー指数で表される面を示した.図13(a)は(111)面を示した.(x y
A=0nm,b=094nm,c=075nmの斜方単位胞の(a){123}面と, (b){246}面の両間隔を計算せよ. 解法(a) (・3)式に格子定数とミラー指数を代入する. (b) {246}面のミラー指数は{123}面の2倍である.したがって 面間隔は1/nである. 答.011nm 0 0454 0 213nm 22 0ミラー指数,ラウエ指数と消滅則 ロレーヌ大学 無限枚の結晶面を指定する.これらの面はすべて同じ方 向をもつため同一の「族」(family of lattice planes)と解釈 できる.各々の面の位置はmの値によって決まる.m= 0の場合はその面は原点を通る.また,m=1の場合は正 の方向の第1面となる単位胞の選び方-規則1 規則1 -結晶系の決め方 立方晶系(cubic) m3m a=b=c, α=β=γ=90°
三方晶系(trigonal) 正方晶系(tetragonal) 4/mmm a=b≠c, α=β=γ=90°(3;1;1) である。それぞれの場合に2 の値を計算すると、a= 356 A、Cu K 線の波長 = 154 A であるから、 (1,1,1) の時、 2 = 2sin 1 (154 2 356 √ 12 12 12) = 4400°六方晶系(hexagonal)と 6/mmm a=b≠c, α=β=90°,γ=1°
晶帯と晶帯軸 結晶中の平行でない2つの面、例えば と は必ず交わります。 その面と面の交線が 方向を向いているとき、その交線を晶帯軸 と呼びます(図26)。 このとき、これらの面は晶帯 に属すると言われます。 晶帯軸は必ずその晶帯に属する面の法線と直交するので、面指数 と晶帯軸 に機能材料組織学 第 7 回 前回: ・すべり系 ・ミラー指数 ・ミラー指数の一括表示 今回: ・ミラー・ブラベー指数 ・分解せん断応力 ・単結晶の降伏応力 「機能材料組織学」第 7 回 71 ミラー・ブラベー指数 ・六方晶の場合: 図 71 六方晶の単位格子 方向の表示法 図 72 ミラー・ブラベー指数さらに、「Cohenの方 法による格子定数の精密化」を参考にして、各試料の精密な格子定数を求める。 (4) Znは六方晶系に属している。「Cohenの方法による格子定数の精密化」の表1の2θ の値を参考にして、各ピークに対応するMiller指数を推定する。推定されたミラー 指数を用いて、格子定数の
「『反射指数(ラウエ指数)』と『ミラー指数(結晶面指数)』とでは意味が違う」 「『 面』と『 面』は意味が違う」と言う人もいる。 K G(K) ≡ ∑ ξ,η,ζ e2πiK⋅(ξaηbζc) a,b,c K⋅a = h K⋅b = k K⋅c = l h,k,l K = ha*kb*lc* h,k,l a*,b*,c* hkl (hkl) 2 (前回の補足) ラウエ回折条件 ( は整数)( は逆格子・六方格子のミラー指数 34 結晶の不完全性 ・格子欠陥 ・単結晶と多結晶 第3章金属の結晶構造 目的 原子結合の種別,金属 の基本的な結晶構造お よび表記法を理解する. 31原子結合(atomic bonding) の種類 311原子の安定化 原子(atom) 原子核(nucleus)+電子(electron) 電子軌道 各軌道の最大電子数