The course considers methods for determining the atomic crystal structure (especially, nanosized crystals) of both inorganic and organic substances by electron scattering and computer calculations. The advantages and disadvantages of electronic crystallography in comparison with X-ray are shown. Particular attention is paid to solving the problem of determining the crystal structure factor phases, the direct methods of structure determitation, Patterson maps construction, crystallographic processing of high-resolution electron microscopic (НREM) images, as well as methods of refining the structure.
The study includes 8 computer laboratory works, which consider the functions of CRISP, ELD, Trice, PhIDO, SIR, Jana, SHELXL, Emap, Diamond, Atom computer programs for the methods and procedures of:
- - indexing of electron diffraction patterns;
- - determination of unit cell dimensions for real and reciprocal lattice; zone axis, Laue zone;
- - three-dimensional reciprocal lattice construction, three-dimensional indexing of electron diffraction patterns;
- - crystal system, crystal type and space group determination;
- - structure determination from high resolution electron microscopic images by crystallographic image processing with correction of contrast transfer function effects;
- - structure factor phase and crystal structure determination from diffraction by direct methods;
- - refinement and visualization of the results.
В курсі розглянуто методи визначення атомної структури кристалів (особливо нанорозмірів) як неорганічних, так і органічних речовин за допомогою розсіяння електронів та комп'ютерних розрахунків. Показано переваги і недоліки електронної кристалографії у порівнянні з рентгенівською. Особлива увага приділяється рішенню проблеми визначення фаз структурного фактору, прямим методам визначення структури, побудові карт Паттерсона, кристалографічній обробці високо-роздільних електронно-мікроскопічних (ВРЕМ) зображень, а також методам уточнення структури.
Вивчення дисципліни включає виконання 8 комп’ютерних лабораторних робіт, в яких розглянуто функції програм CRISP, ELD, Trice, PhIDO: індиціювання картин електронної дифракції, наведено методики і процедури визначення параметрів елементарної комірки прямої і оберненої ґратки, осі зони, зони Лауе, побудови тримірної оберненої гратки, тривимірного індиціювання картин електронної дифракції; визначення кристалічної системи, кристалічного класу та просторової групи, визначення структури за даними електронно-мікроскопічних зображень високої роздільності з допомогою кристалографічної обробки зображення з корекцією ефектів ФПК, визначення фаз структурного фактору і структури кристалів прямими методами, її уточнення та візуалізації результатів за допомогою програм SIR, Jana, SHELXL, Emap, Diamond, Atom.
- Викладач: Демченко Леся Дмитрівна