“中子衍射技术及其应用”是基于材料中物质对入射中子的吸收、散射和衍射等现象，对物质(材料)晶体结构和磁结构研究的学科分支。姜传海、杨传铮编著的 《中子衍射技术及其应用》分为13章。 包括晶体结构和磁结构基础，中子射线及其与物质的交互作用，中子衍射的运动学理论，中子衍射散射实验方法，晶体结构的测定，自旋结构和磁结构的测定，物相 衍射分析，材料残余应力衍射测定，材料织构的衍射测定，中子小角衍射散射的应用，新型材料的衍射散射分析，物质动态结构的非弹性散射研究以及中子衍射散射 的工业应用。 《中子衍射技术及其应用》可供固体物理、材料科学与工程、化学与化工、生物学与生物工程和医药与药物工程等专业的高校及科研院所的教师、研究生、高年级本 科生阅读，也可供从事衍射分析的专业人员参考。
姜传海、杨传铮编著的《中子衍射技术及其应用》的特色是专业读物和高级科普相结合。所谓专业读物是指本书可供从事(中子和X射线)衍射实验工作的专业人员工作中参考；所谓高级科普是指本书可供欲在科学和工程技术中使用中子衍射散射技术的研究人员阅读。
全书1／3篇幅讲述基础——晶体结构和磁结构基础、中子射线及其与物质的交互作用、中子衍射的运动学理论、中子衍射散射实验方法(第1-4章)；重点是介绍中子衍射散射技术的应用(第5-13章)。晶体结构和磁性结构测定分两章(第5和第6章)来讨论；以后每章为一个应用专题，如物相分析、织构、应力、小角散射、新型材料分析、动力学结构和工业应用等。
姜传海，男，1963年9月生，汉族，教授，博士生导师。1983年7月毕业于兰州大学物理系，1983年8月～1995年8月在哈尔滨汽轮机厂材料研究 所工作，1995年9月～2000年2月在哈尔滨工业大学材料系攻读博士学位，2001年3月～2003年11月在上海交通大学材料学院从事博士后工 作，2001年12月至今在上海交通大学材料学院从事材料表征、教学和实验技术的开发研究。2007年在法国国立高等工程技术学院(ENSAM)做高级访 问学者。 现担任中国机械工程学会材料分会理事及残余应力专业委员会副主任兼秘书长、中国机械工程学会失效分析分会理事及喷丸技术专业委员会常务副主任、中国机械工 程学会理化检验分会理事、中国晶体学会理事及粉末衍射专业委员会委员、中国物理学会X射线衍射专业委员会委员、上海市物理学会X射线与同步辐射专业委员会 主任等。 开设有材料组织结构表征、X射线衍射原理和技术、材料近代物理测试方法、不完整晶体结构及其分析方法、同步辐射技术及其应用课程。 共主持国家、省部级及大中型企业科研项目50余项。发表论文200余篇，被SCI及EI检索150余篇。 著有《材料的射线衍射和散射分析》、《X射线衍射技术及其应用》和《材料组织结构表征》。 杨传铮，男，1939年8月生，侗族，教授。1963年6月毕业于上海科学技术大学金属物理专业，1963年7月～1988年9月在中国科学院上海冶金研 究所从事材料物理和X射线衍射及电子显微镜应用方面的研究，1988年10月～1993年5月先后应美国EXXON研究与工程公司和美国Biosym技术 有限公司邀请，在美国长岛Brookhaven国家实验室从事材料的同步辐射和中子衍射散射合作研究，1993年6月～1999年8月在上海大学物理系任 教，现已退休。 先后开设激光光谱学、物质结构研究的理论与方法、同步辐射应用基础和应用物理前沿系列讲座等研究生课程。在各种期刊杂志上发表相关论文60余篇。著有《物 相衍射分析》和《晶体的射线衍射基础》，“材料科学中的晶体结构和缺陷的X射线研究”获1982年国家自然科学四等奖(排名第二)，“遥控式X射线貌相 机”获1984年上海市重大科研成果三等奖(排名第一)。 曾任中国物理学会X射线衍射专业委员会委员(1982年～1998年)，第一届委员兼秘书长(1982年～1986年)，上海市物理学会X射线与同步辐射 专业委员会第一届委员兼秘书长(1982年～1992年)，上海市金属学会理事兼材料专业委员会副主任，现任上海市物理学会X射线与同步辐射专业委员会顾 问。 2004年3月至今，对纳米材料和电池活性物质及电极过程进行大量研究，发表论文40余篇。著有《同步辐射X射线应用技术基础》、《纳米材料的X射线分 析》、《材料的射线衍射和散射分析》和《X射线衍射技术及其应用》。
前言
第1章 晶体结构和磁结构基础
1.1 晶体点阵
1.1.1 点阵概念
1.1.2 晶胞、晶系
1.1.3 点阵类型
1.2 晶体的宏观对称性和点群
1.2.1 宏观对称元素和宏观对称操作
1.2.2 宏观对称性和点群
1.3 晶体的微观对称性和空间群
1.3.1 微观对称要素与对称操作
1.3.2 230种空间群
1.4 倒易点阵
1.4.1 倒易点阵概念的引入
1.4.2 正点阵与倒易点阵间的几何关系
1.5 晶体极射赤面投影
1.5.1 晶体极射赤面投影原理
1.5.2 标准极图
1.6 晶体的结合类型
1.6.1 离子结合
1.6.2 共价结合
1.6.3 金属结合
1.6.4 分子结合
1.6.5 氢键结合
1.6.6 混合键晶体
1.7 磁对称性和磁结构
1.7.1 磁性原子的自旋结构
1.7.2 磁点阵
1.7.3 磁点群
1.7.4 磁空间群
1.7.5 磁性结构
主要参考文献
第2章 中子射线及其与物质的交互作用
第3章 中子衍射的运动学理论
第4章 中子衍射散射实验方法
第5章 晶体结构的测定
第6章 自旋结构和磁结构的测定
第7章 物相衍射分析
第8章 材料残余应力衍射测定
第9章 材料织构的衍射测定
第10章 中子小角衍射散射的应用
第11章 新型材料的衍射散射分析
第12章 物质动态结构的非弹性散射研究
第13章 中子衍射散射的工业应用
附录
《现代物流基础丛书》已出版书目
第1章晶体结构和磁结构基础
1.1晶体点阵
1.1.1点阵概念
固体分为晶体和非晶体,两者的主要差别是是否具有内部结构的周期性和对称性,晶体(结晶体)有内部结构的周期性和对称性;非晶体无这种周期性和对称性,但有短程的局域结构.为了集中描述晶体内部原子排列的周期性,把晶体中按周期重复的那一部分原子团抽象成一个几何点,由这样的点在三维空间排列构成一个点阵,点阵结构中每一个阵点代表的具体的原子、分子或离子团称为结构基元,故晶体结构可表示为晶体结构=点阵+结构基元图1.1表示晶体结构和点阵的关系.所谓结构基元就是重复单元,如原子、原子团、分子等.如果把重复单元想象为一个几何点,并按结构周期排列,这就是点阵,根据点阵的性质,把分布在同一直线上的点阵称为直线点阵或一维点阵,分布在同一平面中点阵称为平面点阵或二维点阵,分布在三维空间的点阵称为空间点阵或三维点阵.图1.2给出了一维、二维和三维点阵的示意图.在直线点阵中,若将连接两个阵点的单位矢量a进行平移,必指向另一阵点,而矢量的长度jaj=a称为点阵参数.平面点阵可分解为两组平行的直线点阵,并选择两个不相平行的单位矢量a和b,可把平面点阵划分为无数并置的平行四边形单位,点阵中的各点都位于平行四边形的顶点处,矢量a和b的长度jaj=a、jbj=b及其夹角°,称为平面点阵参数.空间点阵可分解为两组平行的平面点阵,并可选择三个不相平行的单位矢量a、b和c,将空间点阵划分成并置的平行六面体,而点阵中各点都位于各平行六面体的顶点.矢量a、b和c的长度a、b、c及其相互间的夹角°、ˉ和?,称为点阵参数.晶体的三个坐标轴方向X、Y、Z或称格子线方向,通常选择右手定则,它们分别与a、b和c平行.必须指出的是,晶体的空间点阵只不过是晶体中原子、离子或分子所占据的位置在三维空间的重复平移而已,因此点阵这个词绝不应该用来代表由原子堆垛成的真实晶体的结构.
1.1.2晶胞、晶系
根据晶体内部结构的周期性,划分出许多大小和形状完全等同的平行六面体,在晶体点阵中,这些确定的平行六面体称为晶胞(或称单胞),用来代表晶体结构的基本重复单元.这种平行六面体可以是晶体点阵中不同结点连接而行成的形状大小不同的各种晶胞,显然这种分割方法有无穷多种,但在实际确定晶胞时,应遵守布拉维(Bravais)法则,即选择晶胞时应与宏观晶体具有相同的对称性、最多的相等晶轴长度(a、b、c)、晶轴之间的夹角(?、ˉ、°)呈直角数目最多,满足上述条件时所选择的平行六面体的体积最小,这样在三维点阵中选择三个基矢a、b和c它们间的夹角?、ˉ和°,按它们的特性把晶体分为七大晶系,即立方、六方、四方、三方(又称菱形)、正交、单斜、三斜.立方晶系对称性最高,是高级晶系(有一个以上高次轴);六方、四方、三方(又称菱形)属中级晶系(只有一个高次轴);正交、单斜、三斜属低级晶系(没有高次轴),三斜晶系对称性最低.
1.1.3点阵类型
单位晶胞中,若只在平行六面体顶角上有阵点,即一个晶胞只分配到一个阵点时,则称它为初基晶胞.若在平行六面体的中心或面的中心含有阵点,即一个晶胞含有两个以上的阵点时,称为非初基晶胞.初基晶胞构成的点阵称为简单点阵,记为P.非初基晶胞构成的点阵根据顶角外的阵点是在体心、面心和底面心而分别称为体心、面心和底心点阵,记为I、F、C.用数学方法可以证明只存在7种初基和7种非初基类型,称为布拉维点阵,因是通过平移操作而得,故又称为平移群或点阵类型,如图1.3所示.表1.1列出了晶系划分和点阵类型的对应关系.
1.2晶体的宏观对称性和点群
晶体的宏观外形可同时存在多种点对称元素,如图1.4所示的岩盐晶体,同时具有一个对称中心,三个4次轴,四个3次轴,若干个2次轴和若干个镜面.晶体的对称元素相互结合,就构成了晶体的各种宏观对称性.
1.2.1宏观对称元素和宏观对称操作
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