Einführung in die Kristallographie: Lehrbuch nach den Hochschulstudienplänen
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Berlin
Verl. Technik
1969
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| adam_text | Titel: Einführung in die Kristallographie
Autor: Kleber, Will
Jahr: 1969
INHALTSVERZEICHNIS
Einleitung................................................................15
1. Kristallstj iikturlehic und Kristallmorphologie............................21
1.1. Grundlagen der Kristallstrukturlehi e..................................22
1.2. Winkelmessung....................................................31
1.2.1. Das Anlegeverfahren..............................................31
1.2.2. Das Reflexionsvcrfahren .................................32
1.2.3. Das Gesetz derWinkelkonstanz. , , .......... . . . 33
1.3. Kristallprojektionen....................................................36
1.4. Die Millerschen Indizes..................................................41
1.5. Das Symmetrieprinzip..................................................49
1.5.1. Drehungen......................................................49
1.5.2. Spiegelung......................................................53
1.5.3. Inversion........................................................53
1.5.4. Symmetrieoperationeii J1. Art......................................54
1.6. Die 32 Kristallklassen (Punktgruppen)....................................61
1.6.1. Triklines System..................................................62
1.6.1.1. Kristallklasse 1. Pediale Klasse..............................62
1.6.1.2. Kristallklasse I. Pinakoidale Klasse..........................63
1.6.2. Monoklines System ..............................................63
1.6.2.1. Kristallklasse 2. Sphenoidische Klasse........................63
1.6.2.2. Kristallklasse m. Domatisdie Klasse..........................65
1.6.2.3. Kristallklasse 2jm. Prismatisehe Klasse......................65
1.6.3. Rhombisclies System..............................................65
1.6.3.1. Kristallklasse mm2. Rhombisch-pyramidale Klasse............65
1.6.3.2. Kristallklasse 222. Rhombiseh-disphenoidisehe Klasse..........65
1.6.3.3. Kristallklasse mmm. Rhombiseh-dipyramidale Klasse..........66
1.6:4. Trigonales System................................................66
1.6.4.1. Kristallklasse 3. Trigonal pyramidale Klasse..................69
1.6.4.2. Kristallklasse 3. Rhomboedrisehe Klasse......................69
1.6.4.3. Kristallklasse 3m. Ditrigonal pyramidale Klasse................69
1.6.4.4. Kristallklasse 3m. Ditrigonal skalenoedrische Klasse............71
1.6.4.5. Kristallklasse 32. Trigonal trapezoedrische Klasse..............71
1.6.5. Tetragonales System..............................................71
1.6.5.1. Kristallklasse 4. Tetragonal pyramidale Klasse................71
1.6.5.2. Kristallklasse 4. Tetragonal displienoidische Klasse............71
1.6.5.3. Kristallklasse 4jm. Tetragonal dipyramidale Klasse............73
1.6.5.4. Kristallklasse 4mm. Ditetragonal pyramidale Klasse............73
1.6.5.5. Kristallklasse 42m. Tetragonal skalenoedrische Klasse..........73
10
Inhaltsverzeîchnis
1.6.5.6. Kristallklasse 422. Tetragonal trapezoedrische Klasse..........73
1.6.5.7. Kristallklasse á/mmm. Ditetragonal dipyramidale Klasse .... 73
1.6.6. Hexagonales System..............................................74
1.6.6.1. Kristallklasse 6. Hexagonal pyramidale Klasse................74
1.6.6.2. Kristallklasse 6. Trigonal dipyramidale Klasse..................74
l.U.ti.3. Kristallklasse 6¡m,. Hexagonal dipyramidale Klasse............75
1.6.6.4. Kristallklasse 6mm. Dihexagonal pyramidale Klasse............75
1.6.6.5. Kristallklasse 6m2. Ditrigonal dipyramidale Klasse............75
1.6.6.6. Kristallklasse 622. Hexagonal trapezoedrische Klasse............76
1.6.6.7. Kristallklasse 6¡mmrri. Dihexagonal dipyramidale Klasse .... 76
1.6.7. Kubisohes System................................................77
1.6.7.1. Kristallklasse 23. Tetraedrisch pentagondodekaedrische Klasse . 77
1.6.7.2. Kristallklasse »¡3. Disdodekaedrische Klasse..................79
f.6.7.3. Kristallklasse 43m. Hexakistetraedrische Klasso................79
1.6.7.4. Kristallklasse 432. Pentagonikositetraedrische Klasse..........80
1.6.7.5. Kristallklasse m3m. Hexakisoktaedrische Klasse..............80
1.6.8. Symmetriemehrdeutigkeit..........................................83
1.6.9. Schoenfliessehe Symbolik..........................................86
1.7. Die Raumgruppen ....................................................87
1.7.1. Schraubung......................................................87
1.7.2. Gleitspiegclung..................................................89
1.7.3. Kombination der Elemente der Struktursymmetrie....................91
2. Physikalisch-chemisclic Kristallographie................................101
2.1. Kristallziichtung............................102
2.1.1. Ziichtung aus der Dampfphase ..................102
2.1.2. Ziichtung aus der Lösnng..........................................103
2.1.3. Ziichtung aus der Sehmelze....................104
2.1.4. Weitere spezielle Ziichtungsmethoden................105
2.2. Kristallkeimbildung..........................106
2.3. GesetzmäBige Verwachsungen......................109
2.3.1. GesetzmäBige Verwachsungen von Kristallen gleicher Art.......109
2.3.2. GesetzmäBige Verwachsungen von Kristallen verschiedener Art (Epitaxie,
Topotaxie)...........................114
2.4. Kristallwachstum, Bealstruktur, Auflösung und Ätzung...........117
2.4.1. Kristallwachstum........................117
2.4.2. Eealstruktur..........................121
2.4.3. Auflösung und Ätzung......................128
2.5. Die Korrespondenz von Habitus und Struktur...............135
3. Kristallcliemie..........................147
3.1. Die Bausteine der Kristallstrukturen...................149
3.1.1. Die Bindungszustände............................................149
3.1.1.1. Heteropolare Bindung (polare, elektrovalente öder Iononbindung) 150
3.1.1.2. Homöopolare Bindung (kovalente oder Atombindung).....155
Inháltsverzeichnis 11
3.1.1.3. Metallische Bindung.......................158
3.1.1.4. Van derWaalssche Bindung ................161
3.1.1.5. Kombinierte und Misehbindungen.............162
3.1.2. Die Radien der Atome und Ionen in den Kristallstrukturen.......165
3.1.3. Die Polarisationseigenschaften der Kristallbausteine.........173
3.2. Die Grundgesetze der Kristallchemie...................180
3.3. M-Strukturen ............................188
3.4. U-P-Resonanzstrukturen........................194
3.4.1. U-P-Resonanzstrukturen mit iiberwiegend unpolarer Bindung.....194
3.4.2. Einfache U-P-Resonanzstrukturen mit überwiegend polarer Bindung . . 198
3.4.2.1. AX-Tvpen........................200
3.4.2.2. AXj-Typen .......................203
3.4.2.3. Ternäro einfache U-P-Resonanzstrukturen..........207
3.4.3. Komplexe U-P-Resonanzstrukturen................209
3.4.3.1. U-P-Rcsonanzstrukturen mit verknüpfbaren Komplexen . . . . 211
3.4.3.2. U-P-Resonanzstrukturen mit nicht verknüpfbaren Komplexen . 219
3.5. M-Resonanzstrukturen.........................225
3.5.1. Sulfide.............................225
3.5.1.1. Isometrisclie Strukturen..................225
3.5.1.2. Schichtenstrukturen....................228
3.5.1.3. Kcttenstrukturen.....................228
3.5.2. Intermetallische Verbindungen ..................229
3.6. Molekülstrukturen...........................233
3.6.1. Strukturen mit einfaehen ± isometrisch gebauten Molekiilen......233
3.6.2. Strukturen mit kettenförmigen Molekiilen..............234
3.6.3. Strukturen mit flach gebauten Molekiilen..............234
3.6.4. Strukturen mit komplizierten dreidimensionalen Molekiilen......235
3.7. Molekularsiebe und Clathrate......................237
4. Kristallphysik....................................................239
Ncí. Diehte................................240
1.2. Spezifische Wärme...........................242
Härte und Spaltbarkeit.........................244
4.4. Elastisehe und plastische Deformationen.................252
4.4.1. Elastisehe Deformation......................252
4.4.2. Plastische Deformation......................253
4.4.2.1. Meelianisclie Translation ..................254
4.4.2.2. Mechanische Zvillingsbildung...............254
4.4.2.3. Strukturelle Deutung des plastischen Verhaltens........255
4.5. Thermisoke Ausdehnung und Wärmeleitung................260
4.5.1. Thermische Ausdehnung (thermisehe Dilatation)............260
4.5.2. Wärmeleitung..........................262
4.6. Elektrische Leitung..........................267
4.7. Piezoelektrizität, Seignetteelektrizität, PyToelektrizität...........271
12
Inhaltsverzeichnis
4.7.1. Piezoelektrizität.........................271
4.7.2. Seignetteelektrizität...........................273
4.7.3. Pyroelektrizität.........................274
4.8. Magnetismus.............................277
4.8.1. Diamagnetische Kristalle.....................277
4.8.2. Paramagnetisehe Kristalle.....................277
4.8.3. Ferromagnetische Kristalle (Ferromagnetica)............278
4.9. Kristalloptik.............................282
4.9.1. Bio Fortpflanzung des Lichts in isotropen Medien...........282
4.9.2. Breehungsgesetz.........................283
4.9.3. Methoden zur Bestimmung der Brechungsindizes...........285
4.9.3.1. Prismenmethode.....................285
4.9.3.2. Methode der Totalreflexion ................286
4.9.3.3. Einbettungsmethode (Immersionsmethode) .........287
4.9.4. Die Fortpllanzung des Lichts im anisotropen Medium.........289
4.9.5. Die Indikatrix..........................292
4.9.6. Indikatrix und Morphologie....................295
4.9.7. Das Polarisationsmikroskop ...................296
4.9.7.1. Aufbau des Polarisationsmikroskops.............296
4.9.7.2. Beobaehtungen bei orthoskopiseher Einstellung........300
4.9.7.3. Beobaehtungen im Konoskop................308
4.9.7.4. Der Universaldrehtisch..................316
4.9.7.5. Optische Aktivität....................316
4.9.7.6. Untersuchung stark absorbierender Kristalle.........318
4.9.8. Lumineszenz..........................318
4.9.8.1. Theorie der Lumineszenz .................319
4.9.8.2. Arten der Lumineszenz ..................321
4.9.9. Elektronenmikroskopie......................324
4.10. Röntgenographisehe Untersuchung von Kristallen............328
4.10.1. Erzeugung von Röntgenstrahlen.................328
4.10.2. Beugung der Röntgenstrahlen an einem Kristallgitter........330
4.10.3. Die wichtigsten röntgenographischen Aufnahmemethoden......335
4.10.3.1. Laue-Methode.....................335
4.10.3.2. Drehkristallverfahren .................336
4.10.3.3. Weissenberg-Verfahren (Röntgengoniometer-Verfahren) . . . 338
4.10.3.4. Debye-Scherrer-Verfahren (Pulververfahren).......• 340
4.10.3.5. Die fokussierenden Yerfahren..............343
4.10.4. Das reziproke Gitter......................345
4.10.5. Retigraphisehe Methoden....................352
4.10.6. Die Auslöschungsgesetze....................354
4.10.7. Die Intensitäten der gestreuten Röntgenstrahlen..........357
4.10.7.1. Intensitätsmessungen..................357
4.10.7.2. Der Strukturfaktor..................359
4.10.7.3. Fläehenhäufigkeitszabl.................363
4.10.7.4. Intensitätsformeln ..................363
4.10.8. Bestimmung der Punktlagen..................365
I nJialtsverzeichnis 13
4.11. Elektronen- und Xeutronenbeugung ..................372
4.12. Spczielle spektroskopischo Methoden zur Kristallstruktur-TJntersu chung . . . 375
5. Anhang: Der Bertautsche Ansatz..................386
6. LiteraturverzMclinis........................387
7. Saehwörterrerzeichnis.......................394
Beilagen:
Interferenzfarbtafel
Grundzustände und Elektronenanordnungen der Elemente
Periodensystem der Elemente
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