《材料射線衍射和散射分析》是材料科學與工程學科研究生教學用書。“材料射線衍射和散射分析”是基於材料中物質對入射線的吸收、散射、衍射和本身被激發等現象，對材料晶體結構、成分和原子狀態進行分析和研究的學科分支，涉及譜學、散射和衍射等多種技術及其在材料分析中的套用。
基本介紹
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
《材料射線衍射和散射分析》是材料科學與工程學科研究生教學用書。“材料射線衍射和散射分析”是基於材料中物質對入射線的吸收、散射、衍射和本身被激發等現象，對材料晶體結構、成分和原子狀態進行分析和研究的學科分支，涉及譜學、散射和衍射等多種技術及其在材料分析中的套用。在對材料結構分析的一般概念、晶體學基礎和磁結構、X射線運動學衍射理論基礎、射線衍射散射實驗方法等四章作為基礎簡介後，在“材料適用衍射分析”綱要下，分物相衍射分析、點陣參數的精確測定、內應力的測定與分析和多晶織構測量和單晶定向四章介紹。依據射線衍射、散射領域的新技術，材料結構和材料熱點之間的學科交叉列出若干專題加以介紹。衍射譜的線形分析、二維x射線衍射分析的原理、方法及套用、X射線多重衍射的原理、方法及套用、X射線異常散射分析及套用、X射線同步輻射成像術及其套用、X射線與同步輻射光譜術六章屬於新技術專題；晶體結構的實驗測定、晶體缺陷的衍襯成像觀察和研究、薄膜和一維超點陣材料的X射線分析、非晶材料的X射線散射分析、聚合物和高分子材料的X射線分析、納米材料和介孔材料的X射線分析六章為材料分析專題；材料動力學結構的非彈性散射分析（第21章）是考慮原子的振動、分子鍵的振動、轉動和振一轉運動的結構，是2000以來材料研究的活躍領域。最後一章（第22章）材料結構的綜合研究是全書的總結，建議讀者儘可能用多種實驗手段和實驗方法對結構做綜合分析和研究，才能做出較全面的正確結論。其中，合金中元素（部分或全部）取代後的原子占位問題這一節尚未見到其他書中有介紹。
全書可作為高等學校材料科學與工程、化學、化學工程與技術、地質與礦床、藥學、建築材料、農藥和土壤等方面的高年級學生、研究生、教師的教學參考書和工作參考書，也可供科研院所從事新材料、新藥品、射線散射衍射新技術等領域的研究、開發的研究生和研究人員參考。
作者簡介
姜傳海，男，1963年9月生，漢族，教授，博士生導師。1983年7月畢業於蘭州大學物理系金屬物理專業，2000年1月獲哈爾濱工業大學材料科學與工程博士學位，2001年12月於上海交通大學材料科學與工程博士後出站，並留校工作至今，2007年法國國立高等工程技術學院（ENSAM）高級訪問學者。多年從事材料表征等領域的教學與科研工作。開設有材料組織結構表征、X射線衍射原理與技術、無損檢測、材料近代物理測試方法、不完整晶體結構及其分析方法、同步輻射技術及其套用等課程。主持和參加國家及省部級科研項目20餘項。累計發表學術論文150餘篇，被SCI及EI檢索100餘篇。合編教材3部。現擔任上海市物理學會X射線與同步輻射專業委員會主任，中國晶體學會粉末衍射專業委員、中國機械工程學會理化檢驗分會委員、中國殘餘應力學術委員會秘書長等職務。
楊傳錚，男，1939年8月生，侗族，教授。1963年6月畢業於上海科學技術大學金屬物理專業。1963年7月－1988年9月在中國科學院上海冶金研究所從事材料物理和X射線衍射套用方面的研究。1988年10月－1993年5月先後應美國EXXON研究與工程公司和美國.Biosym技術有限公司邀請，在美國長島Brookhaven國家實驗室從事材料同步輻射和中子衍射散射合作研究。1993年6月－1999年8月在上海大學物理系任教，先後給研究生開設雷射光譜學、物質結構研究的理論與方法、同步輻射套用基礎和套用物理前沿系列講座等課程。先後在各種期刊雜誌上發表相關論文60多篇。
目錄
第1章 緒論
1.1 材料結構分析的層次和內容
1.2 譜學的定義及其分類
1.3 射線與物質的互動作用
1.4 衍射與散射分析發展簡史
1.5 “材料射線衍射和散射分析的內容和主要特色
第2章 晶體學基礎和磁結構
2.1 晶體結構的周期性和點陣空間
2.2 晶體結構的點對稱和點群
2.3 晶體結構的微觀對稱和空間群
2.4 二維晶體學和表面結構
2.5 磁結構與磁對稱性
2.6 倒易點陣
2.7 晶體的極射赤面投影
2.8 金屬鍵與金屬及其合金的晶體結構
2.9 共價鍵與共價晶體的結構
2.10 離子鍵和離子晶體的結構
2.11 分子鍵和分子、晶體的結構
2.12 混合鍵和複雜晶體結構
主要參考文獻
第3章 X射線運動學衍射理論基礎
3.1 衍射幾何理論——布拉格方程
3.2 單個晶胞散射強度
3.3 單個理想小品體散射強度
3.4 實際多晶體衍射強度
3.5 理論衍射圖譜的模擬計算實例
主要參考文獻
第4章 射線衍射散射實驗方法
4.1 普通X射線源和電子射線源
4.2 中子射線源
4.3 同步輻射光源
4.4 X射線探測器和記錄系統的發展
4.5 X射線衍射分析的照相法
4.6 X射線衍射分析的衍射儀法
4.7 X射線小角散射實驗裝置的發展
4.8 中子衍射和散射實驗方法
4.9 電子衍射和散射實驗方法
主要參考文獻
第5章 物相衍射分析
5.1 物相定性分析的原理和ICDD粉末衍射資料庫
5.2 人工檢索、半自動檢索和自動檢索/匹配
5.3 復相分析和無卡相分析
5.4 單晶電子衍射花樣的物相鑑定
5.5 物相定量分析的原理和強度公式
5.6 採用標樣的定量相分析方法
5.7 無標樣的定量相分析方法
5.8 大塊樣品定量相分析方法
5.9 物相分析的最新進展
主要參考文獻
第6章 點陣參數的精確測定
6.1 點陣參數測定的誤差來源
6.2 多晶樣品點陣參數的精確測定
6.3 測定點陣常數的實例
6.4 單晶樣品點陣常數的測定
6.5 點陣常數測定的幾點討論
主要參考文獻
第7章 內應力測定與分析
7.1 應力的分類及其X射線衍射效應
7.2 單軸應力的測定原理和方法
7.3 平面巨觀應力的測定原理
7.4 平面巨觀應力的測定方法
7.5 應力測定的數據處理方法
7.6 三維應力及薄膜應力測量
主要參考文獻
第8章 多晶織構測量和單晶定向
8.1 織構的分類和表征
8.2 極圖測定及其分析
8.3 反極圖測定
8.4 三維取向分布函式
8.5 單晶定向與切割
8.6 晶片取向的精確測定和校準
主要參考文獻
第9章 x射線衍射譜的線形分析
9.1 X射線衍射的晶粒度寬化效應－Scherrer公式
9.2 微觀應力(應變)引起的寬化效應
9.3 堆垛層錯引起的寬化效應
9.4 微晶－微應力兩重寬化效應的分離
9.5 晶粒大小及其統計分布的測定
9.6 分離微晶－層錯和微應力－層錯二重寬化效應的最小二乘方法
9.7 分離微晶－微應變－層錯三重寬化效應的最小二乘方法
9.8 分離二重和三重寬化效應的計算程式
9.9 幾個具體例子
主要參考文獻
第10章 二維X射線衍射分析的原理方法及套用
10.1 二維X射線衍射的定義
10.2 單晶樣品的二維X射線衍射術
10.3 閃爍計數管、一維位敏探測器和二維探測器記錄多晶衍射花樣的比較
10.4 多晶二維X射線衍射的原理、實驗裝置和二維探測器
10.5 多晶2D－XRD的套用
10.6 二維小角X射線散射
10.7 二維X射線衍(散)射的綜合評論和發展趨勢
主要參考文獻
第11章 X射線多重衍射的原理方法及套用
11.1 多重衍射的基本原理
11.2 獲得多重衍射花樣的實驗方法
11.3 多重衍射花樣的指標化
11.4 多重衍射理論簡介
11.5 多重衍射的某些套用
主要參考文獻
第12章 X射線異常散射分析及套用
12.1 異常散射和選擇元素衍射
12.2 相角測定的異常散射方法
12.3 晶體學中原子位置的分攤問題
12.4 異常寬角散射和粉末差分衍射
12.5 原子有序和非晶材料研究
12.6 異常小角X射線散射
12.7 價態研究
12.8 衍射異常精細結構
主要參考文獻
第13章 X射線和同步輻射成像術及其套用
13.1 概述
13.2 基於吸收襯度的成像術及其套用
13.3 計算機輔助層析成像術
13.4 基於相位襯度的成像術及其套用
13.5 X射線全息成像術
13.6 三位一體成像術和明場像、暗場像
13.7 同步輻射裝置中其他譜學成像術
主要參考文獻
第14章 X射線與同步輻射光譜術
14.1 X射線發射譜及其精細結構
14.2 X射線吸收譜和近限結構
14.3 擴展X射線吸收精細結構
14.4 俄歇電子能譜
14.5 光電子能譜
14.6 紅外吸收譜和紫外譜
14.7 軟X射線磁圓二色譜術
14.8 Raman譜和非彈性散射譜
14.9 同步輻射中的譜學聯合裝置
主要參考文獻
第15章 晶體結構的實驗測定
15.1 多晶樣品衍射花樣的Rictvcld結構精修
15.2 多晶樣品結構測定的從頭計算法
15.3 單晶樣品的結構測定
15.4 表面和界面的結構研究
15.5 測定晶體結構的相位襯度結構像方法
15.6 自旋結構和磁結構的測定
15.7 準晶的衍射效應
主要參考文獻
第16章 晶體缺陷的衍襯成像觀察和研究
16.1 X射線貌相術的實驗方法
16.2 電子衍襯成像原理
16.3 X射線和中子衍襯貌相中的襯度
16.4 電子衍襯和X射線及中子衍襯的比較
16.5 貌相圖中缺陷像的分析
16.6 X射線衍襯貌相在單晶生長及單晶器件工藝中的套用
16.7 電子衍襯術在金屬研究中的套用
主要參考文獻
第17章 薄膜和一維超點陣材料的X射線分析
17.1 薄膜分析的X射線實驗方法
17.2 原子尺度薄膜的研究
17.3 工程薄膜和多層膜的研究
17.4 一維超點陣材料的研究
17.5 晶體不完整性、應變的衍射空間和倒易空間圖研究
主要參考文獻
第18章 非晶材料的X射線散射分析
18.1 非晶物質及其結構模型
18.2 各向同性非晶物質結構的表征
18.3 各向異性非晶物質結構的表征
18.4 非晶物質結構參數
18.5 全徑向分布函式的WAXS測定
18.6 偏徑向分布函式WAXS測定
18.7 全取向徑向分布函式和柱體分布函式的測定
18.8 EXAFS譜的數據分析和非晶局域結構EXAFS測定
18.9 DAFS和EELFS測定非晶局域結構
18.1 0液晶的散射(衍射)研究
主要參考文獻
第19章 聚合物和高分子材料的x射線分析
19.1 聚合物材料的結構特徵和X射線分析範疇
19.2 聚合物結晶度的測定
19.3 聚合物材料的取向分布和取向度測定
19.4 長周期高分子材料的小角散射測定
主要參考文獻
第20章 納米材料和介孔材料的X射線分析
20.1 結晶納米材料的相分析
20.2 非晶納米材料的局域結構測定
20.3 測定微結構時各有關參數的獲得
20.4 納米晶大小、微應力及層錯幾率的測定
20.5 納米材料小角X射線散射分析原理
20.6 納米材料顆粒大小及其分布的測定
20.7 納米材料分形(fractal)結構研究
20.8 介孔(meso-porous)材料的X射線研究
主要參考文獻
第21章 材料動力學結構的非彈性散射分析
21.1 動力學結構研究理論基礎簡介
21.2 動力學結構研究的實驗方法
21.3 結晶物質的點陣動力學研究
21.4 非晶物質、聚合物和生物高分子中的動力學結構
21.5 高T超導體的點陣動力學研究
21.6 小結
主要參考文獻
第22章 材料結構的綜合研究
