材料近代研究复习

1. X射线衍射 XRD (X-Ray Diffraction) 2. X射线能谱仪 EDS 3. X射线波谱仪 WDS 4. X射线光电子能谱 XPS 5. 俄歇电子能谱 AES 6. 扫描电子显微镜SEM 7. 扫描Auger显微探针 SAM 8. 扫描探针显微镜 SPM 9. 透射电子显微镜 TEM（Transmission Electron Microscopy） 10. 高分辨透射电镜 HRTEM 11. 场离子显微镜 FIM 12. 扫描隧道显微镜 STM（Scanning Tunneling Microscopy） 13. 扫描近场光学显微境SNOM 14. 弹道电子发射显微镜BEEM 15. 原子力显微镜 AFM 16. 扫描力显微镜 SFM 17. 电子衍射 ED 18. 中子衍射 ND 19. X射线荧光光谱 XFS 20. 电子探针显微分析EPMA 21. 电子能量损失谱 EELS 22. 核磁共振波谱法 NMR 23. 红外光谱 IR 24. 荧光光谱 PL 25. 原子光谱 Atom Spectroscopy 26. 原子发射光谱AES 27. 场发射电子枪 FEG 28. 红外光谱仪 FT-IR 29. 拉曼光谱 Raman Spectroscopy 30. 热分析技术thermal analysis 31. 差示扫描量热法 DSC 32. 差热分析DTA 33. 热重法TG 34. 微商热重法DTG 35. 热机械分析 TMA 36. 动态热机械分析DMA 37. 静态热机械分析TMA 38. 选区电子衍射 SAED 39. 电子通道花样ECP 40. 场发射电子显微镜FESEM（Field Emission Scanning Electron Microscopy)

1. 1、布拉格方程：它是X射线衍射方向的方程，2dsinθ=nλ.d为晶面间距，θ为入射光束与反射面的夹角，λ为x射线的波长，n是衍射级数，其含义是：只有照射到相邻的镜面的光程差是X射线波长的n倍时才产生衍射。 2. 选区电子衍射 SAED：由选区形貌观察与电子衍射结构分析的微区对应性，实现晶体样品的形貌特征与晶体学性质的原位分析。 3. 电子通道花样（electron channelling pattern）：对单晶体，当入射电子束与晶面夹角小于布拉格角时，背散射电子数量较多，其像形成的亮带。 4. X射线小角散射法SAXS:如果试样具有不同电子密度的非周期性结构（晶区和非晶区），则X射线不被相干散射，有波长的改变，这种过程称为漫射X射线衍射效应（简称散射），在小角度上测定，所以又称为小角X射线散射。 5. 蓝移：由于分子结构的变化或溶剂等因素的影响，使吸收带向短波方向移动的现象。 6. 红移：由于分子结构的变化或溶剂等因素的影响，使吸收带向长波方向移动的现象。 7. 像衬度：电子像的明暗程度取决于电子束的强弱，当两个区域中的电子强度不同时将出现图像的明暗差异，这种差异就是衬度。 8. 质量衬度：由于样品不同微区间存在的原子序数或厚度的差异而形成的透射电子显微图像衬度，即质量厚度衬度。也叫做质量衬度。 9. 质量－厚度衬度（Mass-thickness contrast)：是由于材料的质量厚度差异造成的透射束强度的差异而产生的衬度（主要用于非晶材料）。 10. 衍射衬度(Diffraction contrast)：由于试样各部分满足布拉格条件的程度不同以及结构振幅不同而产生的（主要用于晶体材料）。 11. 相位衬度(Phase contrast)：试样内部各点对入射电子作用不同，导致它们在试样出口表面上相位不一，经放大让它们重新组合，使相位差转换成强度差而形成的。 12. 原子序数衬度（Z contrast）： 衬度正比于Z2。相位衬度和振幅衬度同时存在。成分衬度也称为原子序数衬度。 13. 成分衬度：也称为原子序数衬度，衬度正比于Z2。相位衬度和振幅衬度同时存在。 14. 光电效应：只要光的频率超过某一极限频率，受光照射的金属表面立即就会逸出光电子。包括光电子和荧光X射线。 15. 俄歇电子：原子内某一内层电子被激发电离从而形成空位，一个较高能级的电子跃迁到该空位上，再接着另一个电子被激发发射，形成无辐射跃迁过程，这一过程被称为Auger效应,被发射的电子称为Auger电子。 16. 俄歇效应：原子中K层的一个电子被打出后，它就处于K激发状态，其能量为EK。如果一个L层电子来填充这个空位，K电离就变成L电离，其能量由EK变成EL，此时将释放EK-EL的能量。释放出的能量，可能产生荧光X射线，也可能给予L层的电子，使其脱离原子产生二次电离。即K层的一个空位被L层的两个空位所代替。

17. 背散射电子：入射电子经过试样表面散射后改变运动方向后又从试样表面反射回来的电子称为被散射电子。利用背反射电子作为成像信号不仅能分析新貌特征，也可以用来显示原子序数衬度，定性进行成分分析。 18. 相干散射：由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。相干散射是X射线衍射基础。 19. 量子散射：这种波长改变的散射现象和它的定量关系遵守量子理论的规律，因此称为量子散射。 20. 倒易点阵：将空间点阵（真点阵或实点阵）经过倒易变换，就得到倒易点阵。 21. 莫塞莱定律：元素特征X射线与原子序数的关系。

其中R和σ为常数， Z为原子序数， ν为特征X射线的频率。 22. 拉曼位移：斯托克斯线或反斯托克斯线与入射光频率之差。

1()/RZc()RZ23. 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。 24. 菊池花样：透射电镜操作过程中，样品晶体较厚时，样品内缺陷密度较低，看到在其衍射花样中除了规则的斑点外，出现一些亮暗成对的平行线条，即为菊池花样。 25. 二次电子：入射电子将样品中的电子轰出样品之外的那部分电子。其中大部分都属于价电子激发，能量一般小于50eV。 26. 二次电子像：在扫描电子显微镜中，二次电子对样品所形成的像。 27. 特征X射线：由于对一定种类的原子，各层能量是一定的，频率不变，具有代表特征的固定波长，所以称为特征X射线。特征X射线只有达到某一加速电压时才出现。 28. 震激：在光电子发射中，因内层形成空位，原子中心电位发生突然变化将引起外壳电子跃迁，若外层电子跃迁到更高能级，则成为电子的震激。 29. 震离：在光电子发射中，因内层形成空位，原子中心电位发生突然变化将引起外壳电子跃迁，若外层电子跃迁到非束缚的连续区而称为自由电子，则称为电子的震离。 30. 差热分析（DTA）：是在程序控制温度下测量样品与参比物之间的温度查和温度之间关系的热分析方法。 31. 差示扫描量热（DSC）：是在程序控制温度下测量保持样品与参比物温度恒定时输入样品盒参比物的功率差与温度关系的分析方法。 32. 热分析技术（thermal analysis）：是在程序控制的温度下测量物质的各种物理转变与化学反应，用于某一特定温度时物质及其组成和特性参数的测定，由此进一步研究物质结构与性能的关系、反应规律等. 33. 热重分析：在程序温度下测量试样质量与温度或时间关系的一种热分析技术,简称热重法（TG） 34. 核磁共振：原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。 35. 电子探针：在电子光学和X射线基础上发展起来的一种高效分析仪器，实际上指的就是能谱仪和波谱仪。 36. 中心暗场像：：移动入射电子束的方向2θ , 衍射束却沿着光轴所成的像。 37. 明场像：挡住衍射光，让透射光束通过得到的像。 38. 暗场像:挡住透射光，只让一束衍射光通过，晶体轮廓像与明场像相反，在TEM后焦面上套取衍射束的斑点（即副焦点）成像，这就是所谓暗场像.

39. 结合能：原子中，电子的结合能为：将特定能级上的电子移到固体费米能级或移到自由原子或分子的真空能级所消耗的能量。P151

40. 选区光阑：又称场限光阑或视场光阑。选区光阑都放在物镜的像平面位置。选区光阑用

无磁性金属材料制成，一般选区光阑孔的直径位于20～400μm范围之间。 41. 物镜光阑：又称为衬度光阑，通常它被放在物镜的后焦面上，直径20～120μm。光阑孔越小，被挡去的电子越多，图像的衬度就越大。 42. 隧道效应：根据量子力学，粒子可以穿透比它的能量E更高的势垒V0，这种现象称为隧道效应。 43. 分辨率：是扫描电镜的主要性能指标。对微区成分分析而言，它是指能分析的最小区域；对成像而言，它是指能分辨两点之间的最小距离。 44. 景深：是指一个透镜对高低不平的试样各部位能同时聚焦成像的一个能力范围。扫描电镜的景深可表达为Df = 2Δr0 /α。式中α为电子束孔径角。可见，电子束孔径角是决定扫描电镜景深的主要因素，它取决于末级透镜的光栅直径和工作距离。 45. 焦长：透镜像平面允许的轴向偏差定义为透镜的焦长.DL=2△r0M2/α 46. 同时联用技术TG-DTA:热重分析TG与热差分析DTA结合为一体，利用同一样品在同一实验条件下同步得到热重和热差信息. 47. 系统消光：复杂点阵单胞的散射波振幅应为单胞中各原子的散射振幅的矢量合成。由于衍射线的相互干涉，某些方向的强度将会加强，而某些方向的强度将会减弱甚至消失。 48. 连续X射线谱：X射线强度与波长的关系曲线中，在管电压很低时，小于20kv的曲线是连续变化的。 49. X射线衍射强度：是被照射区所有物质原子核外电子散射波在衍射方向的干涉加强.是一种集合效应. 50. 化学位移 ：由于原子所处的化学环境不同（与之相结合的元素种类和数量以及原子的化学价态）而引起的内层电子结合能的变化。 51. 电子效应：引起化学键电子分布不均匀的效应。 52. 诱导效应：取代基电负性—静电诱导—电子分布改变—k 增加—特征频率增加（移向高波数）。 53. 共轭效应：电子云密度均化—键长变长— k 降低—特征频率减小（移向低波数） 54. 中介效应：孤对电子与多重键相连产生的p- 共轭，结果类似于共轭效应。当诱导与共轭两种效应同时存在时，振动频率的位移和程度取决于它们的净效应。 55. 氢键效应（X-H）：形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。 56. 振动耦合（Coupling）：当两个振动频率相同或相近的基团相邻并由同一原子相连时，两个振动相互作用（微扰）产生共振，谱带一分为二（高频和低频）。 57. 费米共振：当一振动的倍频与另一振动的基频接近（2A=B）时，二者相互作用而产生强吸收峰或发生裂分的现象。 58. 空间效应：由于空间阻隔，分子平面与双键不在同一平面，此时共轭效应下降，红外峰移向高波数移动。空间效应的另一种情况是张力效应：四元环>五元环>六元环，随环张力增加，红外峰向高波数移动。物质由固态向气态变化，其波数将增加。 59. 溶剂效应：极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。 60. 差热法：恒定加热速率时，测样品温度的变化速率；通常T稳速上升，熔化或吸/放热反应T平台；记录样品与参比物之间的温差；参比物：在所测范围内不发生任何热效应,Al2O3。 61. 差示扫描量热：差示量热计代替加热炉；产生温差用继电器启动功率补偿，保持同温；分析曲线与DTA相同，但更准确；应用：测反应焓、比热、观察熔点降低，测高纯有机物中杂质。