構造因子（読み）こうぞういんし

最新 地学事典

こうぞういんし
構造因子

structure factor

結晶構造因子とも。散乱因子がf₁, f₂, ……，f_nのn個の原子からなる構造単位による回折X線の散乱振幅は入射X線の偏光状態がσかπかにしたがって－F（e²/mc²）または－F（e²/mc²）cos2θ。ここで，は逆格子ベクトル，r_jはj番目の原子中心の位置，θはブラッグ角。散乱振幅に比例する量F（）は物質の構造に依存する量で構造因子あるいは構造振幅と呼ばれる。点rでの電荷密度をρ（r）とすると，異常分散効果がないときはF（）はρ（r）のフーリエ変換である。結晶の場合F（）は単位格子内の電荷密度ρ₀（r）のフーリエ変換と逆格子点に置かれた一連のデルタ関数との積に比例するので，逆格子点におけるρ₀（r）のフーリエ変換の値のみが問題となり，指数h, k, lなる回折X線の結晶構造因子F（hkl）はで与えられる。nは単位格子内の原子の数。対称心のある構造の場合，原点を対称心に選べば，

異常分散効果を含まないときは。f_jは静止原子の散乱因子f_0jと熱振動による原子の変位に基づく項との積で，次のように表される。
　等方性温度因子の場合は　
　異方性温度因子の場合は

異常分散効果を含まないときはF（）とρ（r）はフーリエ変換の関係にあるので。結晶の場合は。

執筆者：丸茂 文幸

出典　平凡社「最新 地学事典」

化学辞典 第2版

構造因子
コウゾウインシ
structure factor, structure amplitude

任意の物質系からの干渉性X線散乱波を与える因子で，物質中の電子密度分布ρ(r)，すなわち構造に依存する．干渉性散乱強度Iは，

I ＝ I_e|F|²
で与えられる．I_e は1個の電子による散乱強度で，Fをその物質系に対する構造因子といい，

となる．ここで，rは体積素片dν_rの位置ベクトル，λはX線の波長，sと s₀ はそれぞれ入射X線，回折X線方向の単位ベクトルである．物質系が1個の原子のときは原子散乱因子(または原子構造因子)fとなる．結晶によるX線回折の場合は，

I ＝ I_e|F_hkl|²N²
となる．Nは結晶試料中の単位格子の数で，F_hkl を結晶構造因子，または単に構造因子という．結晶内の電子密度分布を自由原子の集まりと仮定すると，

と書ける．ここで，f_j はj原子の原子散乱因子，nは単位格子中の原子数，a，b，cは単位格子の並進周期，x_j，y_j，z_j は原子座標である．原子の熱振動の影響は温度因子で考慮される．expの項を幾何学構造因子という．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」