·374 北京科技大学学报 第29卷 式中，a表示金属铁晶胞边长，其值为0.28664nm· 貌；图1(b)是在单晶颗粒上的电子衍射图谱，经过 2 实验结果及讨论 指标化可知，其晶带轴方向为[1100]方向 图1(a)是注入H离子前试样的TEM显微形 (b) (e22162240226 0006 ◆0006 0000 554622402246 500nm nr]=[1100] 图1H时离子注入前钛铁矿的ITEM微观形貌(a)和电子衍射图谱(b,c) Fig-1 TEM micrograph (a)and electron diffraction pattern (b.c)of ilmenite before H ion implantation 图2是注入H离子后试样一单晶颗粒的 了晶带方向为[110]的金属铁.尽管C、D、F和G中 TEM显微形貌和不同位置处的电子衍射图谱，其 分别含有钛铁矿和金属铁晶面的衍射斑点，但是还 中，图2中B、C和D是被薄铁片所遮挡，而E、F、G 存在大量的不规则衍射斑点，即不属于两者的任何 和H是直接与H离子接触的位置.根据式(2)一 一个，因此，可以认为是从钛铁矿向金属铁转变的 (4)计算可知，B是晶带方向为[1431]钛铁矿晶体 过渡结构.图3是对图2中B和H两点电子衍射图 的衍射图谱，H是晶带方向[110]金属铁晶体的衍 谱的说明. 射图谱，说明在钛铁矿晶体的晶带方向上已经形成 图2试样的TEM显微形貌和不同位置的电子衍射图谱 Fig.2 TEM micrograph and electron diffraction patterns at different positions 从图B~D中钛铁矿晶面的衍射斑点逐渐减 射斑点，与图2H的衍射图谱相比，可推断是金属铁 少，图2E中的衍射斑点已经看不到钛铁矿晶体的 的(222)或(222)晶面.从衍射图谱可以看出，钛铁 衍谢面；相反，在图2F和G中原来对应于图2B中 矿的(4264)和(4264)晶面取向与金属铁的(222) 钛铁矿(4264)和(4264)晶面位置处，出现了新的衍 和(222)晶面取向接近，并且它们的晶面间距也接式中‚a 表示金属铁晶胞边长‚其值为0∙28664nm． 2 实验结果及讨论 图1（a）是注入 H ＋ 2 离子前试样的 TEM 显微形 貌；图1（b）是在单晶颗粒上的电子衍射图谱‚经过 指标化可知‚其晶带轴方向为［1 － 100］方向． 图1 H ＋ 2 离子注入前钛铁矿的 TEM 微观形貌（a）和电子衍射图谱（b‚c） Fig．1 TEM micrograph （a） and electron diffraction pattern （b‚c） of ilmenite before H ＋ 2 ion implantation 图2是注入 H ＋ 2 离子后试样一单晶颗粒的 TEM 显微形貌和不同位置处的电子衍射图谱．其 中‚图2中 B、C 和 D 是被薄铁片所遮挡‚而 E、F、G 和 H 是直接与 H ＋ 2 离子接触的位置．根据式（2）～ （4）计算可知‚B 是晶带方向为［1 － 43 － 1］钛铁矿晶体 的衍射图谱‚H 是晶带方向［1 － 10］金属铁晶体的衍 射图谱‚说明在钛铁矿晶体的晶带方向上已经形成 了晶带方向为［1 － 10］的金属铁．尽管 C、D、F 和 G 中 分别含有钛铁矿和金属铁晶面的衍射斑点‚但是还 存在大量的不规则衍射斑点‚即不属于两者的任何 一个．因此‚可以认为是从钛铁矿向金属铁转变的 过渡结构．图3是对图2中B 和 H 两点电子衍射图 谱的说明． 图2 试样的 TEM 显微形貌和不同位置的电子衍射图谱 Fig．2 TEM micrograph and electron diffraction patterns at different positions 从图2B～D 中钛铁矿晶面的衍射斑点逐渐减 少‚图2E 中的衍射斑点已经看不到钛铁矿晶体的 衍射面；相反‚在图2F 和 G 中原来对应于图2B中 钛铁矿（426 － 4 － ）和（4 － 2 － 64）晶面位置处‚出现了新的衍 射斑点‚与图2H 的衍射图谱相比‚可推断是金属铁 的（2 － 2 － 2 － ）或（222）晶面．从衍射图谱可以看出‚钛铁 矿的（426 － 4 － ）和（4 － 2 － 64）晶面取向与金属铁的（2 － 2 － 2 － ） 和（222）晶面取向接近‚并且它们的晶面间距也接 ·374· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷