Введение
1 Коллоидные кристаллы и методы исследования их струк туры 15
1.1 Коллоидные кристаллы как искусственные опалоподобные структуры 16
1.2 Получение коллоидных кристаллов и инвертированных кристаллов на их основе 19
1.2.1 Электрохимическое осаждение 22
1.3 Методы исследования структуры коллоидных кристаллов в прямом и обратном пространстве 23
1.3.1 Исследование структуры коллоидных кристаллов в прямом пространстве 23
1.3.2 Исследование структуры коллоидных кристаллов в обратном пространстве 26
1.4 Применение коллоидных кристаллов 28
2 Теория Вильсона. Особенности дифракции на слоистых структурах 30
2.1 Основные понятия и законы рентгеновской дифракции 30
2.2 Структурный фактор 34
2.2.1 Структурный фактор единичного слоя 34
2.2.2 Межслоевой структурный фактор 37
2.2.3 Структурный фактор брэгговских стержней 42
2.2.4 Структурный фактор брэгговских стержней для бесконечного числа слоёв 45
2.2.5 Структурный фактор брэгговских стержней для конечного числа слоёв 49
2.2.6 Структурный фактор брэгговских отражений . 53
2.3 Интенсивности рассеяния рентгеновского излучения на слоистых структурах 54
3 Образцы и экспериментальные методы исследования 60
3.1 Обоснование выбора объектов и методов исследования . 61
3.2 Синтез образцов 61
3.3 Методы исследования 63
3.3.1 Методы исследования структуры коллоидных кристаллов в прямом пространстве 63
3.3.2 Малоугловая дифракция синхротронного излучения с микрорадианным разрешением 65
3.3.3 Широкоугольная (порошковая) дифракция синхротронного излучения 67
4 Исследование структуры опалоподобных кристаллов и инвертированных опалов 70
4.1 Влияние типа подложки на структуру 70
4.1.1 Исследование структуры в прямом пространстве . 71
4.1.2 Исследование структуры в обратном пространстве . 72
4.1.3 Количественная аттестация структуры и качества кристалла 75
4.1.4 Выводы 79
4.2 Влияние электростатических сил на рост кристалла и струк туру 80
4.2.1 Исследование структуры в прямом пространстве . 81
4.2.2 Исследование структуры в обратном пространстве . 83
4.2.3 Количественная аттестация структуры и качества кристалла 85
4.2.4 Выводы 90
4.3 Структура инвертированных опалоподобных кристаллов. Слоистая структура темплата 91
4.3.1 Исследование структуры в обратном пространстве . 92
4.3.2 Аттестация инвертированных опалов. Применение модифицированной теории Вильсона для конечного числа слоев 93
4.3.3 Слоистая структура исходной матрицы 98
4.4 Сравнение структуры природных и искусcтвенных опалов . 100
4.4.1 Малоугловая дифракция на искусственных и природных опалах 102
4.4.2 Трехмерная визуализация обратного пространства искусственного и природного опалов. Профили распределения интенсивности вдоль диффузионных стержней102
4.4.3 Результаты применения модели Вильсона для бесконечного числа слоев 104
4.4.4 Выводы 106
5 Рентгенофазовый анализ инвертированных опалоподобных кристаллов 107
5.1 Атомная структура материала-заполнителя инвертированных опалоподобных кристаллов 107
5.1.1 Атомная структура инвертированных опалоподобных кристаллов на основе никеля 109
5.1.2 Атомная структура инвертированных опалоподобных кристаллов на основе кобальта 112
5.1.3 Выводы 114
Основные результатыивыводы 116
Литература 122
