XRD實驗中樣品臺高度對測定晶格常數的影響

王弘德，孫 瑩，袁秀良，安世海

(北京航空航天大學 物理學院，北京 102206)

基于布拉格衍射方程[1]，X射線衍射分析可用于研究物質物相、晶體結構、原子占有率等.由于X射線衍射分析法具有不損傷樣品、無污染、簡單快捷、測量精度高等優點[2，3]，在物理、化學、材料等學科的基礎研究中成為必不可少的測量手段.此外，國內大部分高校為物理學、材料學等專業學生開設了X射線衍射實驗.通過該專業實驗訓練，可促進學生理論與實踐結合，培養學生扎實的專業基礎和較強的實驗實踐能力.

最初的粉末衍射圖譜采集依靠德拜-謝樂相機.隨著技術的進步，基于Bragg-Brentano(B-B)衍射幾何的Bragg-Brentano衍射儀已經成為現代XRD分析的主流儀器，其配備了更先進的光學和機械元件，使得測量效率更高、衍射強度收集更準確以及測量精度更高[4].X射線衍射圖譜由衍射峰位、峰強和峰形三要素構成. 實際晶體的晶胞結構、晶面間距、原子種類和位置等決定了衍射峰的位置和強度.另一方面，晶粒尺寸、微觀應力、缺陷、織構等會影響其峰形[5]. 在實驗過程中，如制樣不規范、儀器未校準等人為因素也會影響衍射譜中的峰位和峰形，最終導致實驗數據存在大的實驗誤差，實驗結論可靠性降低.

晶格常數是描述物質結構的重要參量，可通過XRD譜圖衍射峰位及布拉格衍射方程確定[6].物質的鍵合能、密度、熱膨脹、固溶度、相變、宏觀應力等，均與晶格常數變化密切相關.因此，精確測定晶格常數對于揭示物質……