Нанокристаллы как объекты рентгенографии и рентгеноструктурного анализа

1.

Нанокристаллы как объекты рентгенографии и
рентгеноструктурного анализа
Подготовил Чернышов Александр Андреевич
Группа НМТБ-221

2.

Введение
Нанокристаллы – частицы с размерами 1–100 нм,
обладающие уникальными физико-химическими
свойствами.
Применение: наноэлектроника, катализ, биомедицина,
оптика.
Почему рентгенография?
Позволяет изучать атомную структуру.
Даёт информацию о размерах, дефектах и фазовом составе.
2

3.

Нанокристаллы – основные характеристики
Размеры: 1–100 нм (квантовые эффекты, большая площадь поверхности).
Ключевые свойства:
Зависят от размера (оптические, магнитные, каталитические).
Высокая реакционная способность.
Примеры структур:
Сферические, стержневидные, пластинчатые наночастицы.
3

4.

Рентгенография и рентгеноструктурный анализ (РСА)
Основной принцип: Дифракция рентгеновских лучей (~0.1-10 Å) на
кристаллической решётке
Закон Брэгга:
nλ = 2d·sinθ
(n - порядок, λ - длина волны, d - межплоскостное расстояние, θ - угол дифракции)
Что определяет РСА:
Кристаллическую структуру
Фазовый состав
Ориентацию кристаллов
Размеры и дефекты
4

5.

Рентгенография и рентгеноструктурный анализ (РСА)
Схема дифракции рентгеновских
лучей
Типичная дифрактограмма
нанокристалла
5

6.

Особенности исследования нанокристаллов
Эффект малого размера:
Уширение дифракционных пиков (формула Шеррера: