シリコンのXRDデータから面指数を求めるやり方

質問

以下はＳｉのＸＲＤのデータの一部です。このピークが面指数004からのものなのですが、その求め方を解説していただけないでしょうか。l(f),l(v)が何を意味しているのかはっきりとわからなかったのですが、他のピークとの強度の総対比を表してるのではないかなあと思います。
d(A), l(f), l(v), 2θ, θ, 1/(2d)
1.3577, 6, 14, 69.130, 34.565, 0.3683

X線はＣｕＫα1で、波長λ＝1.5406です。

このようなものを見積もるフリーソフト、Webデータベースがあると聞いたのですが、あるのでしょうか。

回答No.2

takanohana10 · ベストアンサー

>面指数(hkl)がなぜ、004となるかについてです。

(hkl)=(004)なのです。質問になってません。

>面間隔はd=1.3577 A, 2θは69.136です。格子定数は5.430Aです。ＸＲＤで試料を分析したとき、どのピークがどの面指数からのものかを決定する方法がわからなくて困ってます。

格子定数が5.430Aということは立方晶ですね？
その場合下記の計算になります。

逆格子ベクトル g=√(h^2+k^2+l^2)/a=0.7366
面間隔 d=1/g=1.3575
(こんな計算しなくても(001)が5.43だから5.43/4=1.3575でもいいですが)

2d sinθ=λ
θ＝sin^-1(λ/2/d)=34.57
2θ=69.14

すなわち格子定数が分かっていれば2θは一意に求まります。

強度比は結晶構造因子やローレンツ因子などを計算しなくてはいけません。
下記サイトはXRDプロファイルを書いてくれます。
PDF(acrobatのほう)になって出力されます。demoでログインすれば良いでしょう。これで見ると28.5°くらいに最大ピークがありますね。反射の候補は以下があります。
h k l d
1 1 1 3.136
2 2 0 1.920
3 1 1 1.637

面間隔から2θ=28.5°は(111)反射なのでしょう。

JCPDSカードのd(A), l(f), l(v), 2θ, θ, 1/(2d)のリスト部を全て見せてくれれば、データの解釈は分かります。

参考URL：

http://icsd.ccp14.ac.uk/icsd/

お礼

ありがとうございます。立方晶では
1/d^2 = (h^2+k^2+l^2)/a^2 の式からhklの整数の組み合わせを見つければいいということがわかりました。

回答No.1

takanohana10

このデータの典拠は何ですか？PDF(JCPDSカード)？

見積もるソフトはたくさんあります。
何を計算したいのですか。
格子定数は分かってますか？原子座標は？
そもそも面間隔を求めるのですか？回折角を求めるのですか？強度計算をしたいのですか。
すべてやりたいならRietan2000が有名です。フリーソフトです。でも文面から使うのは困難かもしれません。

単純に面指数と、格子定数から、面間隔と回折角を求めたいなら参考Urlでコンパイルしてみては？

参考URL：

http://www1.ocn.ne.jp/~tomoko.f/X-c.html

補足

ありがとうございます。ＰＤＦのものです。知りたいものは面指数(hkl)がなぜ、004となるかについてです。

面間隔はd=1.3577 A, 2θは69.136です。格子定数は5.430Aです。ＸＲＤで試料を分析したとき、どのピークがどの面指数からのものかを決定する方法がわからなくて困ってます。