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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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木虫 (正式写手)

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引用回帖:

58楼: Originally posted by falloutts at 2013-08-16 14:44:57
严格来说，对纳米以及微米材料（这里特指一次颗粒呈单分散状态或者是一次颗粒呈一定团聚状态的材料，但是并不像普通的多晶金属或者陶瓷材料那样是紧密的多晶聚集体），用择优取向这个说法来描述是不太准确的。
择 ...

谢谢您的热心回答

若您方便的话，我还想请教您个问题

您的回答中所提到的“择优取向”这个概念，我也认同您的看法。其实我在前述帖子中问了很多问题，是想搞清楚一个问题，这个问题是我在许多论文中，以及实验室里大家讨论实验过程总经常出现的一个情况，是这样的：

“择优取向”对应XRD衍射峰的现象，既可能发生在许多垂直于某个晶面方向生长的晶粒的样品中，也有可能发生在平行于该晶面二维方向生长的晶粒样品中，您看这样的结论合理吗？

详细来讲，通常我们通过各种不同合成方法得到了纳米或者微米级的颗粒，这些颗粒往往会得到一维和二维生长的结构，通过XRD衍射与TEM透射结合来分析其结晶生长取向情况。但是在分析过程中经常会遇到XRD衍射分析中最强锋与与HRTEM分析结果不一致的现象，也就是说，XRD分析中得到了某个晶面对应的衍射峰明显增强，得出了该晶面是优势生长的结论，但是会出现TEM分析的结果，有可能是晶粒延着垂直于该晶面方向取向生长（该现象也是出现最多的，结果即为一维生长的棒状或者丝状结构），也出现过平行于该晶面方向的二维生长现象（即片状、盘状结构等等）。这两种现象都出现在了我们的实验结果中，并且在许多论文中我也看到过。

那么这就让我一直疑惑“择优取向”这个概念，这里的“取向”到底指的是什么？

以及对于XRD衍射峰发生相对强度的明显变化以后，作为一个严谨的结论，到底应该怎样去论述它呢？