Результат эксперимента и его связь с исследуемой структурой

Монохроматическое рентгеновское излучение, проходя через кристалл, рассеивается, в основном, на электронных оболочках периодически повторяющихся атомов и образует дифракционную картину, или рентгенограмму (рисунок 3). Поэтому экспериментальные рентгеновские данные позволяют судить об особенностях расположения электронов в элементарных кристаллических ячейках. Электрон обладает волновыми свойствами, и его положение в пространстве характеризуется не точными координатами, а функцией распределения электронной плотности ρ(r), которая дает среднее по времени число электронов, приходящееся на1А³ (кубический Ангстрем). На основании этой функции можно судить о расположении атомов в элементарных ячейках, т.к. каждому атому соответствует сгусток электронной плотности определенной величины.

Таким образом, при обработке данных рентгеновского эксперимента нужно решить две задачи:

1. Из данных рентгенограммы получить карту распределения электронной плотности ρ(r) в кристалле исследуемого объекта. На этом этапе возникает принципиальная трудность (о которой речь пойдет ниже), связанная с невозможностью получить из эксперимента всю информацию, необходимую для восстановления исследуемой структуры. Для получения недостающей части информации используют различные обходные пути. Но универсального пути нет, и в каждом случае исследователь выбирает наиболее подходящий, основываясь на своем опыте и интуиции.

2. На основании карты распределения электронной плотности ρ(r) определить положения атомов в исследуемом объекте. Для решения этой задачи структура многократно подвергается программной обработке и ручной доводке для достижения наилучшего совпадения с электронной плотностью.