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文档简介
MSEN6414P
HomeworkII
Due1/7/2021
HereisalistofintegratedintensitiesandBragganglesasdeterminedfromthediffractionpatternshowninthefigurebelow.ThedatawascollectedusingCuKradiation(wavelength1.5405Å).
a)Knowingthatthesampleissingle-phasewiththecubiccrystalsystemandthattheedgeoftheunitcella=10.4857Å,assignMillerindicestoalllistedBraggpeaksbycompletingthetablebelow.
b)Basedonthesolutionof(a),determinetheBravaislatticetowhichthematerialbelongs.Explainyouranswer(25points)
a)ANSWER:
Intensity(I/Imax)
2()
dhkl(Å)
{hkl}
19.30%
14.6
6.0619
{111}
10.50%
16.9
5.2417
{200}
100.00%
24.0
3.7047
{220}
12.40%
28.2
3.1618
{311}
74.80%
29.5
3.0253
{222}
83.00%
34.2
2.6195
{400}
6.00%
37.3
2.4086
{331}
6.50%
38.4
2.3421
{420}
46.40%
42.2
2.1396
{422}
1.20%
44.9
2.0170
{333}{511}
3.30%
44.9
2.0170
{333}{511}
55.60%
49.1
1.8538
{440}
4.50%
51.5
1.7730
{531}
2.80%
52.3
1.7477
{442}{600}
0.70%
52.3
1.7477
{442}{600}
21.00%
55.4
1.6570
{620}
1.60%
57.6
1.5988
{533}
27.50%
58.3
1.5813
{622}
18.60%
61.2
1.5131
{444}
1.20%
63.3
1.4679
{711}{551}
1.20%
63.3
1.4679
{711}{551}
1.60%
64.0
1.4535
{640}
24.10%
66.7
1.4011
{642}
0.90%
68.7
1.3651
{731}
2.00%
68.7
1.3651
{731}{553}
8.60%
72.0
1.3104
{800}
0.80%
73.9
1.2814
{733}
1.10%
74.6
1.2711
{820}{644}
1.10%
74.6
1.2711
{820}{644}
4.00%
77.1
1.2360
{822}{660}
8.10%
77.1
1.2360
{822}{660}
0.20%
79.0
1.2109
{751}{555}
1.30%
79.0
1.2109
{751}{555}
11.20%
79.6
1.2033
{664}
b)ANSWER:
ThecubiccrystalsystemincludesSC、FCCandBCC,BCCforbidsdiffractionfromthosewithh+k+l=odd,butthereis{111},FCCforbidsdiffractionfromplaneswithmixedoddandevenmillerindices,butthereis{311}.So,theBravaislatticebelongstoSC(simplecubic).
ShowninthefollowingpagearetheelectrondiffractionpatternandHAADF-STEMimageofSrTiO3(spacegroupPm3m,latticeparametera=3.905Å)alongacertainzoneaxis.
a)Inthediffractionpattern,indicatethemillerindicesofthethreespotspointedbyarrows.(15points)Whatisthezoneaxisalongwhichthediffractionpatternwastaken?(5points)
b)Opentheattached.ciffileinVESTAorCrystalMaker,androtatetheatomicmodeltothezoneaxisfoundin(a).ComparetheatomicmodelwiththeHAADF-STEMimage,andindicatewhichspotsintheimagecorrespondtoSratomiccolumns,andwhichtoTi-Ocolumns.(10points)
c)Alongthezoneaxisidentifiedin(a),someatomiccolumnsintheSrTiO3structuralmodelcontainOonly.ArethesecolumnsvisibleintheHAADF-STEMimage?(5points)NameoneSTEMimagingmodethatmaybettervisualizeO.(5points)Forbothquestions,explainyouranswers.(10points)
ANSWER:
Themillerindicesareindicatedinthefollowingpicture.Thezoneaxisis[001].
ElectrondiffractionpatternofSrTiO3
ANSWER:
ThebiggerspotsareSratomscolumnsandthesmallerspotsareTi(O)columns.
HAADF-STEMimageofSrTiO3
ANSWER:
Oisinvisible.HAADF-STEMimageisdeterminedbyatomicnumber(Z).Thelargerthenumberofatoms,theb
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