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第1章 结晶状态1

1.1 晶体的宏观特性2

1.1.1 晶体和晶态物质2

1.1.2 晶态物质的均匀性5

1.1.3 晶态物质的各向异性7

1.1.4 对称性8

1.1.5 晶体的习惯外形10

1.2 晶态物质的微结构11

1.2.1 空间点阵11

1.2.2 存在晶体点阵的实验证明14

1.2.3 微观周期性原理的根据16

1.3 畸变的三维周期性结构 准晶体19

1.4 凝聚相的结构特征21

第2章 对称性理论基础25

2.1 对称性概念26

2.1.1 对称性定义26

2.1.2 对称操作27

2.2 空间变换29

2.2.1 空间 其中的物体 空间的点29

2.2.2 空间的基本的等体积变换30

2.2.3 对称变换的分析表达式35

2.2.4 第一类和第二类操作的联系和差别36

2.3 群论基础38

2.3.1 操作的相互作用38

2.3.2 群的公理39

2.3.3 群的基本性质40

2.3.4 循环群 发生元41

2.3.5 子群42

2.3.6 陪集 共轭 类 按子群分解42

2.3.7 群的乘积43

2.3.8 群的表示45

2.4 对称群的类型和它们的一些性质47

2.4.1 空间的均匀性、不均匀性和间断性47

2.4.2 对称群的类型及其周期性48

2.4.3 一维群G150

2.4.4 二维群G251

2.4.5 晶体学群53

2.4.6 三维群G354

2.5 对称群的几何性质56

2.5.1 对称素56

2.5.2 对称素的小结和命名法58

2.5.3 极性62

2.5.4 正规点系62

2.5.5 独立域64

2.5.6 对称物体的置换群描述67

2.5.7 对映性（enantimorphism）69

2.6 点对称群71

2.6.1 点群的描述和图示71

2.6.2 三维点群G30的推导73

2.6.3 点群族74

2.6.4 点群的类别82

2.6.5 K群的同形性（isomorphism）89

2.6.6 点群K的表示91

2.6.7 群表示和本征函数96

2.7 对称群G21,G22,G31,G3296

2.7.1 花边的对称群G2197

2.7.2 二维周期性平面群G2297

2.7.3 圆柱（螺旋）群G31101

2.7.4 层群G32105

2.8 空间对称群108

2.8.1 三维点群108

2.8.2 晶系109

2.8.3 布拉菲群111

2.8.4 空间群和点群的同态性（homomorphism）116

2.8.5 群Ф中对称素的操作和相互位向的几何规则117

2.8.6 空间群推导原理 协形群（symmorphous group）118

2.8.7 非协形群121

2.8.8 费多洛夫群的数目123

2.8.9 费多洛夫群的命名124

2.8.10 费多洛夫群的子群131

2.8.11 空间群的正规点系132

2.8.12 晶体化学式和空间对称性的关系133

2.8.13 空间对称性的局域条件134

2.8.14 空间的划分135

2.8.15 Ф群的不可约表示141

2.9 广义对称性142

2.9.1 对称性概念的扩展142

2.9.2 反对称性和色对称性143

2.9.3 反对称点群147

2.9.4 色对称点群151

2.9.5 空间反对称、色对称群和其他153

2.9.6 相似对称性158

2.9.7 局部对称性159

2.9.8 统计对称性 准群159

第3章 晶态多面体和点阵的几何161

3.1 几何晶体学基本规律162

3.1.1 面角守恒定律162

3.1.2 有理数定律及点阵163

3.2 晶态多面体164

3.2.1 理想多面体 面法线族和棱族164

3.2.2 单形165

3.2.3 晶类中单形的分布170

3.2.4 全单形和半单形174

3.2.5 单形的组合174

3.2.6 晶带定律175

3.3 测角术177

3.3.1 晶体的放置177

3.3.2 实验测角技术180

3.3.3 测角计算183

3.4 点阵几何187

3.4.1 点阵的直线和平面187

3.4.2 平面的性质188

3.4.3 倒易点阵189

3.5 点阵变换192

3.5.1 原子点阵和倒易点阵坐标及指数的变换192

3.5.2 约化算法196

3.5.3 晶体中角度和距离的计算198

第4章 晶体结构分析203

4.1 衍射理论基础204

4.1.1 波的干涉204

4.1.2 散射振幅206

4.1.3 电子密度函数 傅里叶积分207

4.1.4 原子振幅208

4.1.5 温度因子212

4.2 晶体的衍射215

4.2.1 劳厄条件 倒易点阵215

4.2.2 倒易点阵中格点的尺寸217

4.2.3 反射球219

4.2.4 结构振幅221

4.2.5 反射强度222

4.2.6 热漫散射223

4.2.7 衍射图样对称性和点对称性的关系223

4.2.8 衍射图样显示的晶体空间群 消光224

4.3 单晶散射强度的运动学和动力学理论230

4.3.1 运动学理论230

4.3.2 运动学散射时的积分反射强度231

4.3.3 动力学理论基础233

4.3.4 达尔文理论234

4.3.5 劳厄-厄瓦耳理论235

4.3.6 有吸收的晶体中的动力学散射 博曼效应239

4.3.7 动力学衍射实验研究和应用242

4.4 非晶态的散射246

4.4.1 无序系统散射强度的一般表达式 原子间距离函数246

4.4.2 球对称系统：气体、液体、非晶态247

4.4.3 柱对称系统：聚合物、液晶248

4.4.4 小角散射250

4.5 单晶X射线结构分析实验技术251

4.5.1 X射线的获得和性质251

4.5.2 X射线和物质的相互作用255

4.5.3 X射线的记录256

4.5.4 单晶X射线结构分析步骤257

4.5.5 劳厄法257

4.5.6 转动晶体和回摆晶体法259

4.5.7 移动晶体和底片法263

4.5.8 单晶X射线衍射仪266

4.5.9 晶体取向、晶胞和强度的衍射仪测定268

4.6 多晶材料的X射线研究270

4.6.1 用途270

4.6.2 多晶样品相机271

4.6.3 德拜相的指标化和衍射线强度273

4.6.4 多晶样品的衍射仪274

4.6.5 相分析275

4.6.6 织构研究276

4.6.7 晶粒尺寸和内应力的测定277

4.7 晶体原子结构的测定277

4.7.1 有关结构的原始数据277

4.7.2 傅里叶合成及相位问题278

4.7.3 尝试法及其可靠性因数282

4.7.4 帕特森原子间距函数283

4.7.5 重原子法288

4.7.6 直接法289

4.7.7 晶体结构测定的“统计热力学”方法293

4.7.8 非局域探索法295

4.7.9 绝对构形的确定296

4.7.10 结构的精化298

4.7.11 差分傅里叶合成299

4.7.12 结构分析自动化301

4.8 电子衍射302

4.8.1 方法的特点302

4.8.2 实验技术303

4.8.3 电子衍射结构分析305

4.8.4 电子的动力学散射314

4.8.5 电子衍射的特殊方法315

4.8.6 低能电子衍射（LEED）320

4.9 电子显微术322

4.9.1 方法的特点322

4.9.2 透射电子显微术322

4.9.3 晶体原子结构的高分辨电子显微像（HREM）331

4.9.4 分子生物学EM及实验技术337

4.9.5 生物分子图像处理及三维重构339

4.9.6 二维生物晶体342

4.9.7 单个生物颗粒的TEM344

4.9.8 固体的扫描电子显微术（SEM）345

4.10 扫描隧道显微术（STM）347

4.10.1 操作原理347

4.10.2 STM的基本结构348

4.10.3 STM的特征349

4.10.4 原子力显微术（AFM）350

4.10.5 表面像的若干实例350

4.11 中子衍射、穆斯堡尔衍射和晶体中的核粒子散射353

4.11.1 中子衍射的原理和技术353

4.11.2 原子结构的研究355

4.11.3 磁结构的研究358

4.11.4 中子衍射方法提供的其他应用361

4.11.5 穆斯堡尔辐射的衍射361

4.11.6 粒子的沟道和阴影效应363

第5章 晶体学及其实验方法的新进展365

5.1 准晶体366

5.1.1 准晶体的发现366

5.1.2 非周期物的非传统对称性368

5.1.3 一维准晶体（d=1,N=2）370

5.1.4 准周期列的傅里叶变换371

5.1.5 二维准晶体及其对称性（d=2,N=3,4,5,…）372

5.1.6 三维准晶体（d=3,N=4,5,6,…）375

5.1.7 准晶体结构分析379

5.1.8 准晶体结构的序和无序383

5.2 无公度调制结构385

5.3 X射线结构分析实验技术的发展386

5.3.1 强X射线源386

5.3.2 同步辐射源387

5.3.3 同步辐射的特征388

5.3.4 一次SR束389

5.3.5 采集单晶晶体学数据的劳厄法390

5.3.6 用SR源得到的一些结果390

5.3.7 二维位敏探测衍射仪准晶体结构分析391

5.4 晶体表面的X射线研究395

5.4.1 表面衍射396

5.4.2 X射线驻波方法399

5.5 粉末衍射图样结构分析402

5.6 扩展X射线吸收谱精细结构（EXAFS）406

5.6.1 EXAFS的理论基础406

5.6.2 从EXAFS谱提取的结构信息407

5.6.3 实验方法和设备408

参考文献410

参考书刊424