现代物理基础丛书 X射线衍射动力学 理论与应用 麦振洪等著 2020年版

现代物理基础丛书 X射线衍射动力学 理论与应用
作者：麦振洪等著
出版时间： 2020年版
内容简介
　　《X射线衍射动力学——理论与应用》全面介绍了X射线衍射动力学理论、衍射动力学效应、相关的实验方法和实验结果的分析以及应用实例。《X射线衍射动力学——理论与应用》分3篇共15章：第1篇X射线衍射动力学理论（1～6章），简单回顾X射线衍射动力学理论发展历程，介绍完美晶体和畸变晶体X射线衍射动力学理论，并对近完美晶体X射线统计动力学理论和多束光X射线衍射动力学理论也作了简单的介绍，使读者对X射线衍射动力学理论有初步的了解。第2篇X射线动力学衍射现象（7～10章），主要介绍X射线衍射动力学理论预言，并得到实验证实的衍射现象。这些现象无法应用X射线衍射运动学理论解释，使读者加深对X射线衍射动力学理论的认识。同时，介绍这些衍射现象的实用性。第3篇X射线衍射动力学理论应用（11～15章），主要介绍X射线衍射动力学理论在外延薄膜和多层膜微结构表征、X射线谱仪、晶体结构因子、微应力等精确测量、X射线形貌技术以及同步辐射光源的应用，使读者初步掌握应用学到的知识用于自己的研究，学以致用。
目录
目录
序
前言
第1篇 X射线衍射动力学理论（1.6章 ）
第1章 X射线衍射动力学理论发展的简单回顾 3
1.1 引言 3
1.2 X射线衍射运动学与动力学理论概述 5
1.2.1 X射线衍射运动学理论概述 5
1.2.2 X射线衍射动力学理论概述 6
参考文献 8
第2章 完美晶体X射线衍射动力学理论I——平面波近似 10
2.1 晶体中周期性复数介质常数 10
2.1.1 均匀介质的色散公式 10
2.1.2 原子周期性分布的色散公式 11
2.1.3 有吸收情况下的色散公式 12
2.2 晶体内的波动方程 13
2.3 双光束近似 16
2.4 色散面 19
2.5 入射边界条件 24
2.6 晶体内波场振幅 27
2.6.1 晶体内任意一点的波场振幅 27
2.6.2 入射角与严格布拉格角偏离对波场振幅的影响 30
2.6.3 波场振幅的边界条件 31
2.7 能流方向和坡印亭矢量 32
2.8 吸收 35
2.9 从晶体中出射波场的边界条件 37
2.10 出射波场 39
2.10.1 出射束的透射系数T和反射系数 R 39
2.10.2 出射束强度沿出射面的分布 42
2.10.3 摇摆曲线 44
2.10.4 积分强度 47
2.11 平面波理论的局限性 48
参考文献 49
第3章 完美晶体X射线衍射动力学理论II——球面波近似 50
3.1 球面波入射的双光束近似及其在透明平行表面与楔形晶体中的散射 50
3.2 有吸收晶体 66
3.2.1 薄片平行晶体 69
3.2.2 厚平行晶体 70
参考文献 72
第4章 畸变晶体X射线衍射动力学理论 73
4.1 引言 73
4.2 晶体中的调制波 74
4.3 高木方程 75
4.4 高木方程的Taupin形式 79
参考文献 81
第5章 近完美晶体X射线衍射统计动力学理论 83
5.1 引言 83
5.2 基本方程 83
5.3 无限窄入射光束在晶体中激发的波场 88
5.4 应用实例 91
5.4.1 外延薄膜嵌镶结构的测定 91
5.4.2 晶体中颗粒物的测定 94
参考文献 97
第6章 X射线多光束衍射动力学理论 99
6.1 引言 99
6.2 多光束衍射几何 99
6.2.1 三光束衍射几何 99
6.2.2 立方晶系背反射中的多光束衍射 101
6.3 多光束衍射动力学理论和计算 102
6.3.1 晶体内外的电磁波矢量 102
6.3.2 晶体内的本征态电磁波 105
6.3.3 边界条件 107
6.4 多光束衍射动力学计算例子 110
6.4.1 主衍射是消光衍射的迂回衍射 110
6.4.2 立方晶系晶体的连续多光束衍射入射平面 114
6.4.3 四光束衍射对应的面内衍射 119
参考文献 121
第2篇 X射线动力学衍射现象（7.10章 ）
第7章 异常透射 125
7.1 异常透射现象 125
7.2 完美晶体内波场强度 126
7.3 应变晶体内波场强度 128
7.3.1 定量计算 129
参考文献 131
第8章 Pendellosung干涉条纹 132
8.1 劳厄型 Pendellosung干涉条纹 132
8.1.1 Pendellosung干涉条纹的间距 136
8.1.2 Pendellosung干涉条纹的绝对位置 137
8.1.3 X射线偏振的影响——消衰现象 138
8.2 布拉格型 Pendellosung干涉条纹 139
8.2.1 布拉格型 Pendellosung干涉条纹的定义 139
8.2.2 Uragami 实验的质疑 139
8.2.3 反射型 Pendellosung干涉条纹新的实验 143
参考文献 146
第9章 Borrmann-Lehmann干涉现象 148
9.1 引言 148
9.2 晶体波场的球面波解 149
9.2.1 Laue情况下的波场表达式 150
9.2.2 晶体边缘的反射和透射 154
9.3 吸收效应 158
9.4 波场强度与 B-L 干涉条纹图样 159
9.4.1 波场强度表达式 160
9.4.2 Pendellosung干涉条纹和Borrmann-Lehmann干涉条纹间距表达式 161
9.4.3 强度分布曲线计算 166
9.4.4 不同吸收情况Borrmann扇形内X射线波场强度分布 167
9.5 Borrmann-Lehmann干涉条纹的计算机模拟 169
9.6 小结 171
参考文献 171
第10章 其他衍射动力学效应 172
10.1 X射线偏振的影响——消衰现象 172
10.2 边缘效应 175
10.3 初级消光、次级消光 176
10.3.1 初级消光 177
10.3.2 次级消光 177
10.3.3 初级消光、次级消光与其他消光的区别 178
10.3.4 按消光效应分类晶体 178
参考文献 179
第3篇 X射线衍射动力学理论应用（11.15章 ）
第11章 外延薄膜和多层膜微结构表征 183
11.1 引言 183
11.2 薄膜双轴晶衍射摇摆曲线的理论计算 184
11.2.1 布拉格几何晶体内波场振幅 184
11.2.2 无吸收晶体的反射率 185
11.2.3 有吸收晶体的反射率 186
11.2.4 双轴晶衍射摇摆曲线的理论计算 187
11.3 多层膜结构材料反射率的X射线衍射动力学理论计算 188
11.3.1 概述 188
11.3.2 外延材料反射率的X射线衍射动力学理论解 189
11.3.3 迭代公式中参数的计算 192
11.4 应变弛豫超晶格的X射线双轴晶摇摆曲线计算 197
11.4.1 弛豫机制与应变分布 197
11.5 影响X射线双轴晶摇摆曲线的因素 199
11.5.1 X射线偏振态的影响 200
11.5.2 外延膜与衬底取向差的影响 201
11.5.3 晶体表面偏角的影响 202
11.5.4 晶格失配对衍射峰形的展宽 205
11.5.5 薄膜界面粗糙的影响 205
11.5.6 薄膜成分梯度的影响 208
11.6 应用实例 209
11.6.1 薄膜层厚 209
11.6.2 外延膜晶格参数，成分 213
11.6.3 应变弛豫 215
参考文献 221
第12章 X射线谱仪——单色器和分析器的原理和设计 223
12.1 单晶衍射计算和 DuMond 图 223
12.2 单晶和双晶单色器 227
12.2.1 单晶单色器 227
12.2.2 双晶单色器 229
12.3 四晶单色器 234
12.3.1 四晶 Bartels单色器 234
12.3.2 嵌套切槽单色器 237
12.3.3 四晶色散型超高分辨单色器 239
12.4 X射线光谱分析器 241
12.4.1 von Hamos分析器 242
12.4.2 高分辨近背反射球状分析器 243
参考文献 245
第13章 Pendellosung Frings用于晶体结构精确测量 246
13.1 应用 Pendellosung干涉条纹测定晶体结构因子 246
13.1.1 X射线截面形貌图 246
13.1.2 X射线透射扫描形貌图 248
13.1.3 实验结果 250
13.1.4 Pendellosung干涉条纹测量方法的误差分析 250
13.2 Pendellosung干涉条纹结合干涉仪条纹测定晶体结构因子 254
参考文献 255
第14章 X射线形貌技术 257
14.1 引言 257
14.2 X射线形貌实验技术 257
14.2.1 X射线形貌术定义和分类 257
14.2.2 柏尔格{白瑞特反射形貌术 258
14.2.3 X射线透射形貌术（Lang 透射形貌术） 260
14.2.4 X射线双轴晶形貌术 266
14.2.5 X射线异常透射形貌术 269
14.3 X射线衍衬成像理论 270
14.3.1 X射线与电子射线衍衬像的区别 270
14.3.2 X射线形貌术衍衬像形成原理 271
14.3.3 完美晶体的X射线成像衍衬分析 272
14.4 X射线形貌像分辨率 287
14.4.1 X射线源的大小和波长发散度的影响 287
14.4.2 探测器的影响 289
参考文献 292
第15章 同步辐射光源的应用 293
15.1 同步辐射光源 293
15.2 同步辐射X射线形貌术 297
15.2.1 白光透射形貌术 297
15.2.2 单色光形貌术 300
15.2.3 同步辐射截面形貌术测定晶体中微包裹物 301
15.3 X射线干涉仪 305
15.3.1 X射线干涉仪的原理 305
15.3.2 晶体缺陷的研究 308
15.3.3 晶体晶格参数的绝对测量 309
15.4 X射线驻波 310
15.4.1 X射线驻波产生的原理 311
15.4.2 X射线驻波实验的设计 312
参考文献 313
后记 314
《现代物理基础丛书》已出版书目 316