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smlglw

木虫 (正式写手)

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[交流] 关于XRD衍射峰强度与晶体取向生长的关系的理论依据标题长一点~~~~~~~~~~~~~~

研究材料的同志们应该都知道对于一个样品（纳米，微米级的粉末与同尺寸尺度下的薄膜样品）中不同衍射峰与标准卡片的相对强度比较可以用来推测晶粒的择优取向方向，但是很久以来，自己心里一直有几个疑问，想请各位大虾们指教一下，谢谢哈！

1 什么是择优取向？有没有一个准确定义呢，比如说，垂直于衍射峰所对应的晶面方向的生长得到优先生长，（(001)对应衍射峰强度相对升高，说明延[001]方向有取向生长）是这样的定义吗？有没有理论依据呢？

2 若上述1中定义成立，那么某个衍射峰相对强度异常升高一定会得到择优取向的现象吗？从理论上来讲，衍射峰强度升高，说明衍射仪再该衍射峰所在2theta角度，即扫描该角度对应晶面间距时收到的信号变强，也就是该样品在晶面间距发出的信号增多。

简单说，就是样品中可以测得的这个晶面变多了。这里，我有个不太懂的地方，也就是晶面变多是不是有两种可能的，一种可能是晶面的堆积，也就是垂直于晶面方向的取向生长会引起上述变化，也就是1中所提到的择优取向（前提是1中定义无误），比如棒状或者丝状一维生长的结构；二种则是在平行于该晶面方向有着优势生长，比如盘状，片状二维生长结构。

敢问各位大虾这两种情况是不是都可以引起衍射峰强度升高的？实验室里大家对这个概念往往都是普遍认同前一种，也是论坛里经常说到的情况，但是我自己一直不能完全接受，但是又不愿意与老板讨论，所以到这里问问大家，请问有没有准确的解释的？

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1楼 2013-08-14 20:04:04

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falloutts

至尊木虫 (小有名气)

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★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
smlglw(金币+1): 谢谢参与
smlglw: 金币+10, 谢谢！ 2013-08-15 18:49:11

附两篇文章供参考，这两篇文章涉及了样品择优取向对XRD图谱的影响。

第一篇文章(BY择优取向XRD那篇)给出了两个XRD谱和对应的样品电镜图，非常清楚的展示了具有择优取向的样品对衍射峰的影响：
MoO3微米片即使是无序排列的时候，其XRD谱也和标准谱的强度分布不一致了，(020)峰很强，而在标准谱里最强峰不是(020)；而如果让微米片平躺在样品台上测试，得到的衍射谱基本只剩下（020）（040）（060）这几个峰了。
当然，微米级的样品比较好处理，相应的数据也容易测得比较好看，换成纳米级的样品就麻烦一点。

纳米样品看第二篇(南彩云那篇)，做的是有取向的纳米磷酸铁锂片，优势面正好也是(020)，不过磷酸铁锂结构复杂，出峰很多，同时又是纳米片，要得到像第一篇文章类似的结果有点难度。纳米磷酸铁锂片一般是粉状样品，直接研磨匀了做常规测试很简单，但是要想办法让这些纳米片都躺平了再测稍微麻烦点，需要在酒精里分散好了慢慢滴到样品台上。无需排列和故意躺平的样品测试结果对比见文章里的图，结果和第一篇文章的类似。

类似的测试我都做过，当然，要说但从常规的样品测试结果里看出材料是不是有择优取向还是不靠谱，微米级的样品还能判断，纳米材料，特别是结构复杂的，单从衍射谱来判断择优取向还是有难度的。

个人浅见，欢迎拍砖。