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IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 11
Definitionen
Symmetrie
Elementarzelle, Kristallsysteme
Kristallklassen, Raumgruppen
Netzebenen und Millersche Indizes
Erzeugung, Absorption, Beugung, Monochromatisierung und Detektion
von X-Strahlen
letzte Vorlesung (19.05.2008)letzte Vorlesung (19.05.2008)
Synthesemethoden IIIb
Lasersynthese
Templatsynthese
Charakterisierung I
Letzte VorlesungLetzte Vorlesung
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 22
Synthesemethoden Synthesemethoden IIIbIIIb
+ + CharakCharak. I . I GliederungGliederungCharakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der Strukturanalyse
Techniken der Strukturanalyse mit BeugungsmethodenTechniken der Strukturanalyse mit Beugungsmethoden
5. Vorlesung (26.05.2008)5. Vorlesung (26.05.2008)
Strukturlösung
Strukturverfeinerung (an Pulver und Einkristall)
Verwendete Techniken, Geräte und Methoden (X-Strahlen)
Vergleich Beugung mit Röntgen, Neutronen, Elektronen
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 33
Synthesemethoden III Synthesemethoden III nicht klassische Methodennicht klassische Methoden
LasersyntheseLasersynthese
Erzeugung von X-Strahlen (X-Rays)
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseErzeugung von XErzeugung von X--StrahlenStrahlen
1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen die X-Strahlen (Röntgenstrahlen)(1901 den Ersten Nobelpreis für Physik )
Typische U2
-
und I-WerteCu: 40 kV, 35 mAMo: 45 kV, 35 mA
-
EM-Spektrum zwischen UV und γ-Strahlung- E ≈
100 eV
-
100.000 eV-
λ ≈ 0.1 Å
-
100 Å
[Cu Kα
: 1.54 Å]
Synchrotronstrahlen
mehr als 10 000 x intensiver
Bessere Auflösung
U1
U2 (BS)
Vakuum
Kathode
Anode
Draht
Röntgenstrahlen
Röntgenröhre
Wasser
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 44
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseErzeugung von XErzeugung von X--StrahlenStrahlen
Bremsstrahlung
U2
= 40 kV
U2
= 10 kV
Kα
: L K, Kβ : M K
Entstehung Charakteristischer Strahlung
Röntgenspektrum
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 55
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseErzeugung von XErzeugung von X--StrahlenStrahlen
Berliner
Elektronenspeicherring für Synchrotronstrahlung
(BESSY
Deutschen Elektronen-Synchroton(DESY) in Hamburg
Beispiele:
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 66
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseErzeugung von XErzeugung von X--StrahlenStrahlen
Röntgenspektrum
Kα2
Kα1
Kβ
Cu 1.54433 1.54051 1.38102
Mo 0.71354 0.70926 0.62099
Ag 0.56377 0.55936 0.48701
W 0.21381 0.20899 0.17950
Kα1
: LII K, Kα2 : LIII K LI K ist verbotenweil Δl = 0
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 77
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseAbsorption von XAbsorption von X--StrahlenStrahlen
⇒ Nützliche Verwendung zur Monochromatisierung von Röntgenstrahlung
-
Einsatz von Selektivfiltern
-
Beispiel: Ni-Folien für Cu Kα
-Strahlung
(meist Material mit Z-1 oder Z-2, um Kβ
zu filtern)
(Schwächungskoeffizient)
LI
K
LIILIII
Absorptionskanten, K, LI
, LII
, LIII
Kα2
Kα1
Kβ
K-Abs.Kante
Cu 1.54433 1.54051 1.38102 1.380
Mo 0.71354 0.70926 0.62099 0.61977
Ag 0.56377 0.55936 0.48701 0.4858
W 0.21381 0.20899 0.17950 0.17837
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 88
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseBeugung von XBeugung von X--StrahlenStrahlen
Entdeckung der periodischen Anordnung
der Atome in Kristallen
durch Max von Laue 1912
Laue-Diagramm
Beugung von X-Strahlen
Erklärung?
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 99
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseBeugung von XBeugung von X--StrahlenStrahlen
Bragg-Gleichung
konstruktive Interferenzen:
Δ
= nλ
l (Δ
= AB+BC)
mit:
sinθhkl
= (Δ
/ 2) / dhkl
nnλλ
= 2d= 2dhklhkl
sinsinθθhklhkl
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1010
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseMonochromatisierung von XMonochromatisierung von X--StrahlenStrahlen
Monochromatisierung von RMonochromatisierung von Rööntgenstrahlenntgenstrahlen
⇒ Nützliche Verwendung zur Monochromatisierung von Röntgenstrahlung
-
Einsatz von Selektivfiltern
-
Beispiel: Ni-Folien für Cu-Strahlung oder Zr-Folien bei Mo-Strahlung (meist Material
mit Z-1 oder Z-2, um Kβ
zu filtern)
(Schwächungskoeffizient)
LI
K
LIILIII
Filter
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1111
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseMonochromatisierung von XMonochromatisierung von X--StrahlenStrahlen
Monochromator
(Einkristall)
-
Nützliche Verwendung der Bragg-Gleichung nλ
= 2dhkl
sinθhkl
-
Röntgenlicht: polychromatisch Kα1
, Kα2
, Kβ
-
Nach Beugung an einem Einkristall: gebeugte Strahlen bei verschiedene Winkelnθ(Kα1
), θ(Kα2
), θ(Kβ
) für Netzebenen mit gleichen d-Werte.
-
Geometrische Auswahl der monochromatisierten
Kα
(Kα1
)-Strahlung
Beispiele von Einkristallmonochromatoren: C (Graphit, (001)-Netzebene
)) Germanium (111)-Netzebene
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1212
Charakterisierung I Charakterisierung I Grundlagen der StrukturanalyseGrundlagen der StrukturanalyseDetektionDetektion
von Xvon X--StrahlenStrahlen
Die Möglichkeiten und Grenzen eines Röntgenbeugungsexperiments sind ganzwesentlich von der Wahl eines geeigneten Detektionssystems
(Intensitäts-, Energie-,Orts-
und Zeitauflösung) mitbestimmt.
DetektionDetektion
von Rvon Rööntgenstrahlenntgenstrahlen
Bildplatte (Image Plate):Röntgenstrahlen erzeugen durch die Bildung von Farbzentren ein latentes Bild auf einer Bildplatte (BaFBr/Eu2+). Belichten mit einem He/Ne-Laser stimuliert Fluoreszenz-
strahlung
mit einer Intensität proportional zur Zahl der absorbierten Röntgenquanten.
Die älteste, auch heute noch verwendete Methode Röntgenstrahlen zu detektieren.Photographischer Film:
Szintillationszähler:Am häufigsten verwendeter Detektor aus Tl-dotiertem
NaI-Kristallen. Im NaI-Kristallwerden Röntgenquanten absorbiert und Photo-
und Auger-Elektronen
erzeugt, die ihrerseits Fluoreszenz (l = 4100 Å) hervorrufen. Die Fluoreszenzstrahlung wird über einen Photoelektronenvervielfacher
registriert.
CCD (Charge Couple Device): Mischung aus Szintillationszähler
und Bildplatte
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1313
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseGliederungGliederung
Strukturlösung
Strukturverfeinerung (an Pulver und Einkristall)
Verwendete Techniken, Geräte und Methoden (X-Strahlen)
Vergleich Beugung mit Röntgen, Neutronen, Elektronen
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1414
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Strukturlösung
Der reziproke Raum (Ewaldsche Konstruktion)
Eine Netzebene hkl
(aus Atome) erzeugt einen Punkt (Reflex) im reziproken Raum, bei konstruktiven Interferenzen
Richtiger Beugungswinkel (2θ)
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1515
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Beugung an einem Einkristall (Beispiel von Präzessionsverfahren)
hk0-Schicht
Der reziproke Raum
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1616
Beugung an Pulverproben (Beispiel von Debey-Scherrer-Verfahren)
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Pulverdiffraktogramm
Der reziproke Raum
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1717
Gitterparameterbestimmung (siehe Übung)
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Die Lage der Reflexe zueinander ist charakteristisch für das Kristallsystem. Hieraus lassen sich die Gitterparameter bestimmen.
Raumgruppenbestimmung (siehe Übung)(Reflexionsbedingungen)
Nach der Gitterparameterbestimmung folgt die Bestimmung der Bravais-Gitter und derSymmetrieelemente mit Translationsanteile
(anhand von Auslöschungsbedingungen).
Es gibt integrale (für Bravais-Gitter), zonale
(für Gleitspiegelebene) und serielle
(für Schraubenachsen) Auslöschungsregeln.
Gitterparameterbestimmung (siehe Übung)
Die Lage der Reflexe zueinander ist charakteristisch für das Kristallsystem. Hieraus lassen sich die Gitterparameter bestimmen.
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1818
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Strukturfaktor und Phasenproblem
Wird Beugung an einer Kristallstruktur durchgeführt, können wir die Interferenzeffekte
trennen in: -
durch den Inhalt einer Elementarzelle hervorgerufene Interferenzen
-
und den Gittereffekt. Man bezeichnet F(H), Strukturfaktor, die phasenrichtige
Aufsummierung der Beugungsbeiträge fj
(H) aller j-Atome einer Elementarzelle.
Nur wenn H = ha* + kb* + lc* ein reziproker Gittervektor ist, also h, k, l ganzzahlig
ist,
ist die Bedingung für konstruktive Interferenz erfüllt.
Strukturamplitude Phase
(H)iiHr2 HHH j ϕπ eF()e( )F(1 j
⋅==∑=
)n
jf mit Hrj
= hxj
+ kyj
+ lzj
Beispiele für Strukturfaktorberechnung (siehe Übung)
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 1919
Auf Grund der destruktiven Interferenzen der an unterschiedlichen Elektronen in der
Elektronenhülle eines Atoms gebeugten Röntgenstrahlen nimmt die Streukraft
(Atomformfaktor, fj
) mit zunehmendem (sinθ)/λ
ab. Für θ 0, (sinθ)/λ ~ Z (Ordnungszahl)
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Strukturfaktor und Phasenproblem
Ato
mfo
rfak
tor(
f j)
Bei kleinen Winkeln θ
spielt die Beugung der Elektronen in
den äußeren Schalen (Bindungselektronen) eine große Rolle,
bei größeren Winkeln verschwindet dieser Anteil.
Problem:Im Periodensystem benachbarte Atome können nicht voneinander unterschieden werden.
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2020
Die Intensität der Braggreflexe
(i.e. der abgebeugten
Strahlen) ist proportional zum Quadrat der Strukturamplitude.
2)F()(*F)F( )I( HHHH ≡⋅= Die Phase geht verloren(Phasenproblem)
(H)iiHr2 HHH j ϕπ eF()e( )F(1 j
⋅==∑=
)n
jf
Strukturamplitude Phase
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Strukturfaktor und Phasenproblem
Dieses Phasenproblem stellt das Hauptproblem der Strukturanalyse
dar, daman zur Rekonstruktion der Kristallstruktur (Elektronendichteverteilung) dieStrukturfaktoren mit Betrag und Phase kennen muss.
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2121
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
Lösung des Phasenproblem (Strukturlösung)
Direkte Methode [Shake-and-Bake ]
(Hauptmann und Karle 1985 Nobelpreis für Chemie)
Unter dem Begriff „Direkte Methoden“
versteht man statistische Methoden,mit denen versucht wird, die Phaseninformation direkt aus den gemessenenIntensitäten der Beugungsreflexe zu rekonstruieren.
-
Beziehung zwischen den Vorzeichen von Fhkl
(Tripelproduktbeziehung, Quartett-
Beziehungen, ....): z.B.: sign(Fhkl
)~sign(Fh'k'l'
)sign(Fh-h'k-k'l-l'
)
Reduzierung der Vorzeichenbestimmung auf 10 bis 20 Möglichkeiten (von
insgesamt 3000 -
10000 Messwerte): Systematisches Durchprobieren -
Berechnen von Fhkl
(Phasen), dann der Elektronendichte
lz)kyi(hx–2 ++∑∑∑= πρ eF V l hklkh
–1hkl
in vielen Programmen implementiert (z.B. SHELXS-97:TREF)
geeignet fgeeignet füür Leichtatomstrukturen (ist aber sehr vielseitig)r Leichtatomstrukturen (ist aber sehr vielseitig)
kompliziert bei kompliziert bei nichtzentrosymmetrischennichtzentrosymmetrischen
StrukturenStrukturen
Patterson-Methode (älteste Methode)
Bei der Patterson-Methode wird eine Fourier-Transformation
mit den Betragsquadraten der Strukturfaktoren durchgeführt. Die Maxima der darausgewonnenen Dichtekarte entsprechen interatomaren Vektoren innerhalb der Elementarzelle, die Höhe der Maxima ist proportional zur Streukraft der beteiligten Atome.
Aber auch:Intuition (Strukturtyp), Schweratom-Methode und Differenz-Fourier-Analyse.
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2222
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturlStrukturlöösungsung
in vielen Programmen implementiert (z.B. SHELXS-97: PATT)
geeignet fgeeignet füür Schweratomstrukturen r Schweratomstrukturen
Patterson-Funkton
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2323
Problem:Strukturmodell aus der Elektronendichtekarte enthält noch Fehler in denAtomkoordinaten x, y und z.
Lösung:Einführung von Optimierungsschritten, durch die die Parameter (xyz) so variiertwerden, dass die Differenzen möglichst klein werden.
Methode:Methode der kleinsten Fehlerquadrate (least-squares-Verfahren)
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturverfeinerungStrukturverfeinerung
Strukturverfeinerung (least-squares-Verfahren)
lz)kyi(hx–2 ++∑∑∑= πρ eF V l hklkh
–1hkl
Differenz-Fourier-Karten Restelektronendichten (weitere Atome?)
Berechnen von Δρhkl
lz)kyi(hx–2 ++∑∑∑==Δ πρρρ eF–(F V–l
calchkl
obshklkh
–1calcobshkl )hklhkl
in vielen Programmen implementiert (z.B. SHELXL-97, Fullprof, JANA)
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2424
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseStrukturverfeinerungStrukturverfeinerung
Gütekriterien einer Strukturbestimmung
Der R-Wert (reliability
factor), zeigt wie gut eine Strukturbestimmung ist.
R-Wert < 0.10 mäßig< 0.05 gut< 0.03 sehr gut
Bestimmung der Auslenkungsparametern (Bj
oder Uj
)
Temperaturfaktor: mit
Atome im Kristall führen Bewegungen aus, und sind deshalb keine Kugeln sondern Ellipsoiden,
die durch ihre Auslenkungsparameter (U11 U22
, U33
, U12
, U13
, U23
)
zu beschreiben sind.
Temperaturfaktor
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2525
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalysePulverdiffraktometriePulverdiffraktometrie
Pulverdiffraktometrie
(Röntgen)
Die beste Methode zur Gitterparameterbestimmung (gute Statistik der Kristallite)
Strukturlösung: -
nicht trivial bei niedrigsymmetrische Kristallsysteme (triklin, monoklin)
-
meistens durch Intuition (Strukturtypen, Strukturähnlichkeiten), weil
wenige Informationen aus Beugungsdaten.
Strukturverfeinerung: Mit Riedveldverfeinerung
(Methode der kleinsten Fehlerquadrate )
(in Programme wie Fullprof, GSAS, JANA)
Geräte hängen von der Geometrie der Diffraktion
und vom Detektor ab
-
Debye-Scherrer, Bragg-Brentano
und Guinier
Geometrien
-
Detektoren: Photographischer Film, Szintillationszähler, Bildplatte (Image Plate)
Auch: Phasenanalyse, Texturuntersuchung
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2626
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalysePulverdiffraktometriePulverdiffraktometrie
Einige Geräte
Temperaturabhängige MessungenMit Szintillationszähler
Guinier-Difraktometer
mit BildplatteFlachpräparatMarkröhrchen
Probenhalter
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2727
Beispiel einer Rietveldverfeinerung
von RhFe3
N und FeRh
in einer Probe
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalysePulverdiffraktometriePulverdiffraktometrie
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2828
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseEinkristallstrukturanalyseEinkristallstrukturanalyse
Die beste Methode zur Strukturbestimmung
Strukturlösung: -
geeignet für alle Kristallsysteme), weil viel Informationen aus Beugungsdaten.
Strukturverfeinerung: Methode der kleinsten Fehlerquadrate
(in Programme wie SHELXL-97, SIR-97,
JANA)
Einkristallstrukturanalyse
(in Programme wie SHELXS-97, SIR-97)
Voraussetzung: guter Einkristall; der schönste ist nicht immer der beste (Mosaizität, Zwilling,
Verwachsung), nur Röntgenbeugung entscheidet. Wahl unter einem Lichtmikroskop
Petrischale mit vieleEinkristalle
Einkristalle unter Mikroskop gute schlechte perfekte
Mosaizität
ideal schlecht unbrauchbar
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 2929
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseEinkristallstrukturanalyseEinkristallstrukturanalyse
Geräte anders als bei Pulverdiffraktometer
gebaut: Sollen die räumliche Drehung (2-, 3-,4-Kreis Geräte) des Einkristalls erlauben, um möglich alle Kristallflächen im Strahl zu bringen.
4-Kreis Diffraktometer
(CAD4)
2-Kreis Diffraktometer
(IPDS)
3-Kreis Diffraktometer(CCD SMART APEX)
Goniometer
zurEinkristalljustage
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 3030
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseEinkristallstrukturanalyseEinkristallstrukturanalyse
reziproker Raum
Eindeutige Raumgruppe:Raumgruppe geht eindeutig aus den systematischen Auslöschungen hervor
Mehrdeutige Raumgruppe:Für die beobachteten systematischen Auslöschungen existieren mehrere mögliche Raumgruppen
RaumgruppebestimmungProgramm XPREP
z.B.: Nur C-Zentrierung (h+k
= 2n+1)Mögliche Raumgruppen: C2/m, C2 und Cm
Richtige Raumgruppe nur nach Strukturlösung und Strukturverfeinerung
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 3131
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseEinkristallstrukturanalyseEinkristallstrukturanalyse
Gitterparameter, Raumgruppe, Atomlagen (Wyckofflagen), Besetzung, Abstände, Winkeln, Auslenkungsparametern und
alle Standardabweichungen
Ergebnis und Strukturdarstellung
Atom x y z Wyckofflage Besetzung Ueq
* [Å2]
Os 0.46339(5) 0.27453(5) 1/2 6k 1.0 20(2)
Rh 0.17481(18) 0.17481(18) 0 3f 1.0 78(2)
Ti/ Fe 0.4194(3) 0 0 3f 0.75(5)/ 0.25(5) 21(6)
B1 0 0 1/2 1b 1.0 4(2)*
B2 0.222(4) 0 1/2 3g 1.0 4(2)*
B3 2/3 1/3 0 2c 1.0 4(2)*
Beispiel: Ti0.75
Fe0.25
Os2
RhB2
:
*: Ueq
ist
definiet
als
1/3 des orthogonalisierten
Uij
Tensors: Uij
= U11
, U22
, …
B1-B2 Abstand :1.867(18) Å, Winkel B1-B2-B1: 120°
R-Wert
(alle
I)
: 0.022
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 3232
ICSD
(Inorganic
Crystal Structure
Database) (Anorganik
ohne Intermetallische Phasen)
Pearsons Crystal Data
(Intermetallische Phasen + sonstige Anorganik)
Pauling-File
(Intermetallische Phasen)
CSD
(Cambridge Crystallographic
Database) (Organik, Metallorganik)
PDB
(Protein Database)
Charakterisierung II Charakterisierung II Techniken der StrukturanalyseTechniken der StrukturanalyseDatenbankenDatenbanken
Datenbanken
Alle Strukturinformationen werden im so genannten CIF-File
(Crystallographic
Information File) gespeichert.
Kristallstruktur von
Ti0.75
Fe0.25
Os2
RhB2
IAC, RWTH AachenIAC, RWTH Aachen FestkFestköörperchemie SS2008rperchemie SS2008 3333
6. Vorlesung (02.06.2008)
nnäächste Vorlesungchste Vorlesung
CharakterisierungCharakterisierung
IIII
CharakterisierungCharakterisierung
IIIIII
ZusatztechnikenZusatztechnikenTEM, SEM, TEM, SEM, MMößößbauerbauer, FK, FK--NMR, NMR, ……
StrukturlStrukturlöösungsung
Strukturverfeinerung (an Pulver und Einkristall)Strukturverfeinerung (an Pulver und Einkristall)
Verwendete Techniken, GerVerwendete Techniken, Gerääte und Methoden (Xte und Methoden (X--Strahlen)Strahlen)
Vergleich Beugung mit RVergleich Beugung mit Rööntgen, Neutronen, Elektronenntgen, Neutronen, Elektronen