晶体和准晶体的衍射(晶体和准晶体的衍射（第二版）)

晶体和准晶体的衍射

晶体和准晶体的衍射（第二版）

《晶体和准晶体的衍射（第二版）》是由周公度和郭可信等人编写，于2013年出版的学术著作。本书是在第一版的基础上进行了修订，涵盖了晶体衍射研究的历史发展、晶体结构的对称性、衍射方向和倒易点阵等内容。此外，书中还详细介绍了准晶体的相关理论和测量方法，反映了中原地区在这一领域的研究成果。

出版背景

《晶体和准晶体的衍射（第二版）》是对原版本的修订升级，全书共计11章。前八章主要阐述了晶体衍射的研究历程、晶体结构的对称性、衍射方向以及倒易点阵等方面的知识。这些内容不仅涉及到化学、物理、数学、生物、电子学等多个基础学科领域，而且以简洁易懂的方式呈现，使读者能够系统地了解基础知识和原理。后三章则聚焦于准晶体、准点阵及衍射，特别是准晶体结构的测定方法，这是物理学研究的前沿课题。值得一提的是，郭可信教授与2011年诺贝尔化学奖得主D. Shechtman共同发现了准晶体，因此本书对于准晶体的深入探讨，凸显了中国在此领域的科学贡献。本书适用于化学、物理、材料、生物、矿物、冶金等相关专业的研究生教学，同时也可供科研人员参考使用。

章节目录

第1章晶体衍射研究的发展

1.1 早期的工作

1.2 无机物晶体结构的发展

1.3 有机物晶体结构的发展

1.4 生物大分子晶体结构的发展

1.5 现状和展望

参考文献

第2章晶体结构的对称性

2.1 晶体的点阵结构和晶胞

2.2 晶体结构的对称元素

2.3 晶系、晶族和空间点阵型式

2.3.1 晶系和晶族

2.3.2 晶体的空间点阵型式

2.4 晶体学点群

2.4.1 点群的推引

2.4.2 点群的国际记号和对称元素的取向

2.4.3 晶体学点群的对称性和晶体的物理性质

2.5 晶体学空间群

2.5.1 空间群的推引

2.5.2 空间群记号

2.5.3 等效点系、不对称单位和结构基元

2.5.4 平面群

参考文献

第3章晶体的衍射方向和倒易点阵

3.1 X射线的性质

3.2 Laue方程

3.3 Bragg方程

3.4 倒易点阵

3.4.1 倒易点阵的定义

3.4.2 倒易点阵的性质

3.4.3 关于复晶胞的变换

3.5 反射球（Ewald球）

3.6 单晶体衍射数据收集方法

3.6.1 简介

3.6.2 四圆衍射仪法

3.6.3 面探测器法

参考文献

第4章衍射强度和结构因子

4.1 衍射法测定晶体结构的一般步骤

4.2 晶体衍射的一些概念和方法

4.2.1 倒易空间和晶体空间

4.2.2 衍射波的数学表示

4.2.3 晶体空间和倒易空间的傅里叶变换

4.3 晶胞对X射线的散射

4.3.1 电子的散射

4.3.2 原子的散射

4.3.3 晶胞的散射

4.4 晶体的衍射强度

4.4.1 一小粒完美晶体对X射线的衍射

4.4.2 镶嵌晶体的衍射强度

4.5 影响衍射强度的各种因子

4.5.1 偏极化因子和角速度因子

4.5.2 温度因子

4.5.3 吸收因子

4.5.4 消光

4.5.5 多重度因子

4.6 衍射强度的修正和还原

4.7 系统消光和空间群的确定

4.8 结构因子

4.8.1 结构因子的含义和表达

4.8.2 结构因子的电子密度函数表达式

4.8.3 单位结构因子

4.8.4 归一结构因子

参考文献

第5章电子密度函数的计算和精修

5.1 电子密度函数表达式

5.1.1 电子密度函数表达式的推引

5.1.2 推引相角的方法

5.2 直接法

5.2.1 归一结构因子的若干统计规律

5.2.2 结构不变量和结构半不变量

5.2.3 Sayre公式

5.2.4 E图的应用

5.3 Patterson函数法

5.3.1 Patterson函数

5.3.2 Harker截面

5.3.3 重原子法

5.3.4 分子置换法简介

5.4 同晶置换法简介

5.5 反常散射法

5.5.1 手性及绝对构型

5.5.2 反常散射效应

5.5.3 分子绝对构型测定的方法和实例

5.6 晶体结构的精修

5.6.1 电子密度图的应用

5.6.2 ρo，ρc和ρE

5.6.3 差值电子密度图

5.6.4 变形电子密度图(X\ue011N图和X\ue011X图)

参考文献

第6章生物大分子晶体衍射

6.1 引言

6.2 生物大分子晶体制备

6.2.1 生物大分子晶体的特性

6.2.2 生物大分子样品的提取和纯化

6.2.3 生物大分子结晶过程的独特性和影响因素

6.2.4 生物大分子晶体制备的实验技术

6.2.5 晶体的表征和获得合用晶体的方法

6.2.6 重原子衍生物的制备

6.3 生物大分子晶体衍射数据的收集

6.3.1 X射线源和探测器

6.3.2 回摆法收集生物大分子晶体衍射数据

6.3.3 数据处理

6.3.4 反常散射数据的收集

6.3.5 晶体的衰减和晶体的冷冻技术

6.3.6 衍射数据分辨率

6.3.7 衍射数据的评估

6.4 相角测定法

6.4.1 同晶型置换法

6.4.2 分子置换法（MR）

6.4.3 多波长反常散射法(MAD)

6.4.4 电子密度调整和相角组合方法改进相角

6.5 电子密度图的计算

6.5.1 电子密度图的类型

6.5.2 差值电子密度图的应用

6.5.3 电子密度图诠释

6.5.4 结构模型的搭建

6.6 晶体结构模型的修正

6.6.1 引论

6.6.2 传统的最小二乘(LS)修正

6.6.3 非最小二乘修正的一些特殊方法

6.6.4 晶体结构测定结果质量的评价和量度

6.6.5 晶体结构模型的表述

第6章附录

附录6.1 生物大分子结构相关的数据库介绍

附录6.2 关于R因子

参考文献

第7章多晶衍射

7.1 多晶X射线衍射方法

7.1.1 照相法

7.1.2 多晶X射线衍射仪的一般原理

7.1.3 测角仪的调整与衍射实验

7.2 多晶X射线衍射的积分强度

7.3 X射线衍射物相定性分析

7.3.1 物相定性分析的基本原理

7.3.2 标准衍射卡片及其检索

7.3.3 物相分析：实验与判断

7.3.4 数字化的PDF

7.4 X射线衍射物相定量分析

7.4.1 多相体系的强度公式

7.4.2 相定量分析基本方法和原理

7.4.3 物相定量分析实验方法

7.5 衍射图的指标化

7.5.1 立方晶系指标化方法：解析法

7.5.2 Hesse-Lipson(赫西-利普森)解析法

7.5.3 常见指标化程序原理和方法

7.5.4 指标化结果的判断

7.6 平均晶粒度的X射线测定

7.6.1 Scherrer方程：物理意义与数学表达

7.6.2 衍射峰分析

7.6.3 β值的确定：Kα双线分离与仪器因素的处理

7.6.4 Scherrer公式的应用

7.7 多晶X射线衍射结构分析的重要方法--Rietveld法

7.7.1 Rietveld方法的基本原理

7.7.2 Rietveld方法的应用(1)：峰形拟合

7.7.3 Rietveld方法的应用(2)：结构精修、完善与相定量

7.8 中子衍射

7.8.1 中子的基本性质、产生与探测

7.8.2 物质对中子的散射：散射长度

7.8.3 中子衍射晶体结构分析

7.8.4 中子衍射磁结构分析

参考文献

第8章晶体结构数据的应用

8.1 晶胞参数的应用

8.2 分子的几何构型

8.2.1 键长和键角的计算

8.2.2 分子几何构型测定实例

8.2.3 键长和原子半径

8.3 分子的构象

8.3.1 构型和构象

8.3.2 构象的表示

参考资料

晶体和准晶体的衍射(第2版) .读书网.2024-08-29

晶体和准晶体的衍射(第二版).缺书网.2024-08-29

晶体和准晶体的衍射(第二版).微信读书.2024-08-29

条目作者

小编

资深百科编辑

概述

出版背景

章节目录

第1章晶体衍射研究的发展

1.1 早期的工作

1.2 无机物晶体结构的发展

1.3 有机物晶体结构的发展

1.4 生物大分子晶体结构的发展

1.5 现状和展望

参考文献

第2章晶体结构的对称性

2.1 晶体的点阵结构和晶胞

2.2 晶体结构的对称元素

2.3 晶系、晶族和空间点阵型式

2.3.1 晶系和晶族

2.3.2 晶体的空间点阵型式

2.4 晶体学点群

2.4.1 点群的推引

2.4.2 点群的国际记号和对称元素的取向

2.4.3 晶体学点群的对称性和晶体的物理性质

2.5 晶体学空间群

2.5.1 空间群的推引

2.5.2 空间群记号

2.5.3 等效点系、不对称单位和结构基元

2.5.4 平面群

参考文献

第3章晶体的衍射方向和倒易点阵

3.1 X射线的性质

3.2 Laue方程

3.3 Bragg方程

3.4 倒易点阵

3.4.1 倒易点阵的定义

3.4.2 倒易点阵的性质

3.4.3 关于复晶胞的变换

3.5 反射球（Ewald球）

3.6 单晶体衍射数据收集方法

3.6.1 简介

3.6.2 四圆衍射仪法

3.6.3 面探测器法

参考文献

第4章衍射强度和结构因子

4.1 衍射法测定晶体结构的一般步骤

4.2 晶体衍射的一些概念和方法

4.2.1 倒易空间和晶体空间

4.2.2 衍射波的数学表示

4.2.3 晶体空间和倒易空间的傅里叶变换

4.3 晶胞对X射线的散射

4.3.1 电子的散射

4.3.2 原子的散射

4.3.3 晶胞的散射

4.4 晶体的衍射强度

4.4.1 一小粒完美晶体对X射线的衍射

4.4.2 镶嵌晶体的衍射强度

4.5 影响衍射强度的各种因子

4.5.1 偏极化因子和角速度因子

4.5.2 温度因子

4.5.3 吸收因子

4.5.4 消光

4.5.5 多重度因子

4.6 衍射强度的修正和还原

4.7 系统消光和空间群的确定

4.8 结构因子

4.8.1 结构因子的含义和表达

4.8.2 结构因子的电子密度函数表达式

4.8.3 单位结构因子

4.8.4 归一结构因子

参考文献

第5章电子密度函数的计算和精修

5.1 电子密度函数表达式

5.1.1 电子密度函数表达式的推引

5.1.2 推引相角的方法

5.2 直接法

5.2.1 归一结构因子的若干统计规律

5.2.2 结构不变量和结构半不变量

5.2.3 Sayre公式

5.2.4 E图的应用

5.3 Patterson函数法

5.3.1 Patterson函数

5.3.2 Harker截面

5.3.3 重原子法

5.3.4 分子置换法简介

5.4 同晶置换法简介

5.5 反常散射法

5.5.1 手性及绝对构型

5.5.2 反常散射效应

5.5.3 分子绝对构型测定的方法和实例

5.6 晶体结构的精修

5.6.1 电子密度图的应用

5.6.2 ρo，ρc和ρE

5.6.3 差值电子密度图

5.6.4 变形电子密度图(X\ue011N图和X\ue011X图)

参考文献

第6章生物大分子晶体衍射

6.1 引言

6.2 生物大分子晶体制备

6.2.1 生物大分子晶体的特性

6.2.2 生物大分子样品的提取和纯化

6.2.3 生物大分子结晶过程的独特性和影响因素

6.2.4 生物大分子晶体制备的实验技术

6.2.5 晶体的表征和获得合用晶体的方法

6.2.6 重原子衍生物的制备

6.3 生物大分子晶体衍射数据的收集

6.3.1 X射线源和探测器

6.3.2 回摆法收集生物大分子晶体衍射数据

6.3.3 数据处理

6.3.4 反常散射数据的收集

6.3.5 晶体的衰减和晶体的冷冻技术

6.3.6 衍射数据分辨率

6.3.7 衍射数据的评估

6.4 相角测定法

6.4.1 同晶型置换法

6.4.2 分子置换法（MR）

6.4.3 多波长反常散射法(MAD)

6.4.4 电子密度调整和相角组合方法改进相角

6.5 电子密度图的计算

6.5.1 电子密度图的类型

6.5.2 差值电子密度图的应用

6.5.3 电子密度图诠释

6.5.4 结构模型的搭建

6.6 晶体结构模型的修正

6.6.1 引论

6.6.2 传统的最小二乘(LS)修正

6.6.3 非最小二乘修正的一些特殊方法

6.6.4 晶体结构测定结果质量的评价和量度

6.6.5 晶体结构模型的表述

第6章附录

附录6.1 生物大分子结构相关的数据库介绍

附录6.2 关于R因子

参考文献

第7章多晶衍射

7.1 多晶X射线衍射方法

7.1.1 照相法

7.1.2 多晶X射线衍射仪的一般原理

7.1.3 测角仪的调整与衍射实验

7.2 多晶X射线衍射的积分强度

7.3 X射线衍射物相定性分析

7.3.1 物相定性分析的基本原理

7.3.2 标准衍射卡片及其检索

7.3.3 物相分析：实验与判断

7.3.4 数字化的PDF

7.4 X射线衍射物相定量分析

7.4.1 多相体系的强度公式

7.4.2 相定量分析基本方法和原理

7.4.3 物相定量分析实验方法

7.5 衍射图的指标化

7.5.1 立方晶系指标化方法：解析法

7.5.2 Hesse-Lipson(赫西-利普森)解析法

7.5.3 常见指标化程序原理和方法

7.5.4 指标化结果的判断

7.6 平均晶粒度的X射线测定

7.6.1 Scherrer方程：物理意义与数学表达

7.6.2 衍射峰分析

7.6.3 β值的确定：Kα双线分离与仪器因素的处理

7.6.4 Scherrer公式的应用

7.7 多晶X射线衍射结构分析的重要方法--Rietveld法

7.7.1 Rietveld方法的基本原理

7.7.2 Rietveld方法的应用(1)：峰形拟合

7.7.3 Rietveld方法的应用(2)：结构精修、完善与相定量

7.8 中子衍射

7.8.1 中子的基本性质、产生与探测

7.8.2 物质对中子的散射：散射长度

7.8.3 中子衍射晶体结构分析

7.8.4 中子衍射磁结构分析

参考文献

第8章晶体结构数据的应用

8.1 晶胞参数的应用

8.2 分子的几何构型

8.2.1 键长和键角的计算

8.2.2 分子几何构型测定实例

8.2.3 键长和原子半径

8.3 分子的构象

8.3.1 构型和构象

8.3.2 构象的表示

参考资料