Нейтронографическое исследование ванадиевых соединений
Автор: Kristina Pizhevskaya • Май 22, 2019 • Курсовая работа • 7,483 Слов (30 Страниц) • 345 Просмотры
Содержание
1. Введение 3
1.1. Нейтрон и его свойства 3
1.2. Способы получения нейтронов 5
2. Основы дифракции нейтронов 6
3. Метод Ритвельда 10
4. Метод валентностей связи 12
5. Экспериментальные установки 14
5.1. Реактор ИБР-2 14
5.2. Дифрактометр ДН-2 16
5.3. Разрешающая способность нейтронного дифрактометра 18
5.4. Метод времени пролета 19
6. Исследование структур M2FeV3O11 (M=Zn, Mg, Co) и M3Fe4V6O24 (M=Zn, Mg) 21
6.1. Введение 21
6.2. Синтез образцов 24
6.3. Эксперимент и обработка экспериментальных данных 25
6.4а. Кристаллическая структура M2FeV3O11 (M=Zn, Mg, Co) 40
6.4б. Кристаллическая структура M3Fe4(VO4)6 (M=Zn, Mg) 41
7. Результаты и выводы 47
Литература 48
Введение
Для определения атомно-молекулярной структуры вещества используют дифракцию волн, длина которых сравнима с межплоскостным расстоянием. Наиболее распространена рентгеновская дифрактометрия, методика применения которой доступна многим исследовательским лабораториям. Но в кристаллографии существуют задачи, решение которых методами рентгеноструктурного анализа является проблематичным или вообще невозможным. К таким задачам относится в первую очередь определение положений легких атомов в окружении тяжелых, изучение распределения элементов с близкими атомными номерами, исследование процессов изотопного замещения и магнитных структур. Эти задачи не могут быть решены и электронной дифрактометрией. В таких случаях эффективными оказываются тепловые нейтроны, взаимодействие которых с веществом имеет иную природу, нежели в случае электронов и рентгеновских лучей, и определяется свойствами нейтрона.
1.1. Нейтрон и его свойства
Экспериментально нейтрон был открыт в начале 1932 года Джеймсом Чедвиком, показавшим, что жесткое проникающее излучение, возникающее при бомбардировке ядер бериллия α-частицами, состоит из электрически нейтральных частиц с массой, примерно равной протонной: [pic 1]. В том же 1932 году Д.Д. Иваненко и В. Гейзенберг выдвинули гипотезу, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Нейтроны устойчивы только в составе стабильных атомных ядер. Свободный нейтрон – нестабильная частица, распадающаяся на протон p+, электрон e– и электронное антинейтрино [pic 2]: [pic 3]. Эта реакция называется бета-распадом нейтрона. Время жизни свободного нейтрона составляет 885.9[pic 4]1.6 сек. По современным оценкам электрический заряд нейтрона равен qn = (–0.4 ± 1.1)·10–21 |qe|, масса нейтрона несколько больше массы протона: mn = 939.57 МэВ ≈ 1838,7 me [1].
...