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wormma

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
lijunjie84(金币+1, CMEI+1): 谢谢应助,辛苦 了! 2011-12-25 15:34:14
chemist229(金币+20): ★★★★★最佳答案 经过反复论证,你的方法是正确的。非常感谢!我把20个都给你了! 2011-12-26 18:27:09
在晶体学及电子衍射分析工作中,有时需要计算(hkl)面的法线指数[uvw],有时有需要计算相反的问题。1L的问题属于前者。
这个问题可以单纯从几何学的角度考虑,但是因为坐标系为alpha=beta=90, gamma=120, a=b!=c. 为非笛卡尔坐标系,计算时需要在不同坐标系间进行转换,容易出错。这里从正空间和倒易空间的角度,根据倒易矢量的性质,进行简单计算,给出结果。这样的方法具有普适性,希望对和电子衍射有关的虫虫们有点帮助。

倒易矢量H=ha*+kb*+lc* 一个非常重要的性质就是H垂直于正空间的晶面(hkl),即H就是(hkl)的法线方向。于是1L的问题就转化为:H在以矢量(a b c)为基矢的晶体学坐标系中的晶向指数[uvw]是什么。

1L的问题中,晶面指数为(101),于是对应的倒易矢量H=a*+c*。现在需要做的是把H在晶体学坐标系(abc)中分解到三个坐标轴a,b,c上,每个轴上的分量比即为H的晶向指数[uvw].

在六角坐标系中,a*垂直于bc平面,与a的夹角为30deg,c*垂直ab平面。经过简单的几何计算,可以得到
H=a*+c*=[1/(a*sin60)^2]*a+[(cos60)/(a*sin60)^2]*b+[1/c*2]*c.
其中[]外的abc为晶体学坐标系基矢,[]内的为其模量。
于是很容易得到H的晶向指数为[1/(a*sin60)^2, (cos60)/(a*sin60)^2, 1/c^2],
经过简化后为[2,1,(3a^2)/(2c^2)]。

这个结果可能有点复杂。我们看一个更简单的情况,立方晶系(111)面的法线,我们都知道是[111]。这里根据上面的方法简单证明一下。
对立方晶系,其倒易点阵的基矢a*,b*,c*分别与abc重合,且a*,b*,c*的模量相等。于是H=a*+b*+c*是倒易晶胞的体对角线,也是正空间晶胞的体对角线,即[111].
OneforAll,AllforOne
5楼2011-12-25 14:59:02
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