carynecristalografi y power cell
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Universidad Nacional Del Callao
Facultad De Ciencias Naturales Y Matemática
Escuela Profesional De Física
“INTRODUCCIÓN A LOS PROGRAMAS”
Curso: Introducción a la Cristalografía
Profesor: Lic. Carlos Quiñones Monteverde
Alumnos:
-Yallico Laura Daysi Jesusa 062924 - B
- Sinche Huamán, Ronnie A. 062947 - B
Ciclo: 2012-A
INTRODUCCIÓN A LOS PROGRAMAS
a) OBJETIVOS
Familiarizarse con el uso de los programas aplicativos: CaRIne Crystallography 3.0 y
PowderCell 2.3 for Windows.
Identificar y describir las funciones de los elementos de la pantalla principal de estas
aplicaciones.
b) GENERALIDADES
El CaRIne Crystallography 3.0 es una herramienta informática que permite la
creación, visualización y modificación simulada de estructuras cristalinas. Realiza
diversos cálculos cristalográficos de los diferentes modelos simulando una variedad
de condiciones experimentales.
Controlar automáticamente, entre otras:
la apertura o creación de celdas cristalográficas,
la rotación de las celdas para una mejor visualización de los planos
cristalográficos
la traslación de los planos
Calcular:
las distancias entre los átomos de la celda,
el ángulo entre las direcciones de los planos,
el volumen y la densidad de la celda unitaria.
Crear:
Proyecciones estereográficas.
Registros de difracción de rayos x para diferentes longitudes de onda.
c) PROCEDIMIENTO
Cargar el programa CaRIne Crystalloghraphy 3.0 y usando el comando open
cell del menú File, aperturar el archivo correspondiente a la celda ya creada de
un compuesto, a fin de activar algunos comandos de la barra de menús.
Colocar el puntero del mouse en cada uno de los menús de la barra de menús
y observar, en cada caso, el despliegue del cuadro de comandos.
Observe y registre la lista de comandos e intente definir la función de cada uno
de ellos aplicándoselos a la celda aperturada.
Cargar el programa Powder Cell 2.3 for Windows y repita los pasos anteriores
para estudiar su funcionamiento.
d) TAREA
a) Identificar los elementos de la pantalla principal del programa CaRIne
Crystalloghraphy 3.0.
b) En relación a la pregunta 1, indicar y describir las funciones de los comandos
de los menús:
File Cell Calcul Crystal Window
Edit hkl/uvw Specials View ?
c) Identificar los elementos de la pantalla principal del programa PowderCell 2.3
for Windows que se muestra en la Figura 1.2.
d) En relación a la pregunta 3, describir las funciones principales de los menús:
File Options Windows
Structure Diffraction Special
Select Refinement Help
e) De lo observado, ¿Qué similitudes y diferencias encuentra usted entre estos dos programas aplicativos?
PRIMERA PARTE
1.- Identificar los elementos de la pantalla principal del programa carine crystalloghraphy 3.0
Los elementos del los elementos de la ventana principal del programa Carine Crytalloghraphy 3.0 se presenta a continuación:
SEGUNFDA PARTE
2.- En relación a la pregunta 1, indicar y describir las funciones de los comandos de los menús:
File , Cell, Calcul, Crystal, Window, Edit, hkl/uvw, Specials, View
Barra de titulo
Barra de Menú
Barra de herramientas
Paneles Flotantes de Herramientas
Área de trabajo
FILE: Como se puede observar en la figura 1 se encuentran algunos comandos de este menú y también las combinaciones de teclas para el acceso rápido, describiremos algunos de ellos:
New: Muestra una nueva ventana de trabajo en blanco.Close: Cierra la ventana de trabajo.Open Cell: Abre una celda de la biblioteca del programa.Save: Guarda automáticamente el trabajo.Save as: Guarda en un sitio especifico el trabajo.
Open CrystalSaveSave as
Import: importa algún trabajo hacia la ventana del programa.Import Cell Standart ASCI I File Cell*.MTF Cell CaRIne Macintosh Crystal Standard ASCII File Crystall*.RES
Export: exporta el trabajo realizado en el programa.
Export Cell Standar ASCII File Crystal Standard ASCII File Standard ASCII File Prefs
Print previewPrint
File:Las funciones del menú de FILES permiten la dirección de los archivos de su documento. Hay 3 tipos de archivos:
- Adorno o células ( CEL,MTF2,MTF* ) - Cristales (CRY, RES2, RES*) - Cuadros (WMF, PICT)
CaRine permite a varios archivos de cristal de la misma célula de unidad se guarden. Con el fin de diferenciar estos archivos, CaRine da automáticamente la extensión ’’cel’’ a los archivos de adorno y ’’cry’’ a los archivos de cristales. CaRine también maneja la importación y la exportación de adornos y enrejados de los archivos de ASCII (formato de texto).
Figura 1
Estos comandos tienen las mismas funciones de lo descrito para las celdas, solo que esto lo realiza para un cristal
Esta sección es para las opciones impresión del los gráficos
Printer setup
OptionsQuit
EDIT:
CELL:
Triclinic: primitive (p) /Primitive
El menú edit nos permite realizar las operaciones siguientes:Can’t undo: Deshace la acción realizada.Copy: Realiza una copia
Los comandos de Cell nos permiten definir muestro propios adornos o células de unidad.Creation: permite observar cómo está compuesto la partícula y también modificarla agregando o quitando algún elemento a la muestra.
PrimitivaBase centrada
PrimitivaBase centradaCuerpo centradoCara centrada
PrimitivaCuerpo centrado
PrimitivaCuerpo centradoCara centrada
Space groups: grupo de espacios.
Cristal to cell : celda del Cristal.
Hkl/uvw:
Los comandos son:
Este menú tiene las funciones de permitir la visualización y la selección de planos y direcciones, además de las proyecciones basadas en índices cristalográficos.
Primitiva
Primitiva
CALCUL:
En el menú de Calcul tenemos herramientas interactivas que cumplen la función o
permiten las mediciones geométricas de los cristales estructuradas en 3D.
Esto se da utilizando el Mouse, pues las distancias y los ángulos son fácilmente calculados utilizando las formulas trigonométricas habituales
Los comandos de Calcul.:Distancia entre átomos
Angulo entre 2 direccionesAngulo entre 2 direcciones con el mouseAngulo entre 2 planosAngulo entre 2 direcciones con el mouseAngulo entre plano y la dirección
Angulo entre plano y la dirección con el mouse
Volumen de la celda unitariaDensidad de la celda unitaria
Lista de espacio de los planosLista de ángulo en los planosIdentificación de planos
Specials:
El menú Especial reagrupa las funciones que le son relativas a:
El Estudio de los átomos de un medio ambiente.La visualización de plano / dirección de rodadura.La relación de orientación entre varios enrejados.La proyección estereográfica.El diagrama de difracción de rayos X.Los enrejados recíprocos
Los comandos son:
CRYSTAL:
EntornoTextura
Proyecciones estéreosRetícula reciproca
Relación epitaxiaRetículas asociadas
Las funciones de este menú permiten la visualización de los átomos, los enlaces y
poliedros que se actúe en consecuencia. Cualquier modificación realizada sobre la
estructura, utilizando las siguientes funciones, sólo se refieren a las de cristal y no
afecten a la unidad de la célula.
Para los átomos de la unidad de células que se modificó debe utilizarse la función
´´ creation`` o la función ´´Crystal to cell``.
La mayoría de las funciones que permiten a las modificaciones puntuales de la
estructura y la visualización de cristal se puede acceder mediante la paleta de
herramientas. Cuando este es el caso, aparece un icono en frente de la función.
Los comandos son:
Desplegarse en
Esconder el átomoEsconder todoLlamarLlamar a todos
ModificarEtiquetar
Etiquetar todoRemover
Remover lo ocultoAgregar
Vacancia
Agregar linkMulti link
RemoverRemover todo
Modificar
Preferencias
Modificar poliOcultarMostrar
Mostrar todoRemover
Etiquetar
Etiquetar todo
VIEW:
Los comandos son:
WINDOW:
Este menú tiene las funciones de permitir las escalas de los enrejados
verdaderos o recíprocos y los parámetros de la rotación de cristal para
ser modificada.
GraficasEscala generalRadial escala
Aumento
Disminución
RotaciónAlrededor de un átomoAlrededor del centro
Los comandos son:
Este menú permite la organización de las ventanas de CaRine.
ActualizarHerramientas del cristalP.s herramientasHerramientas de rotaciónCascadaMosaicoArreglar iconosCerrar todo
TERCERA PARTE
c) Identificar los elementos de la pantalla principal del programa
powdercell 2.3 for windows
I. Barra de instrumento para influir en la representación de una estructura
Esta barra nos presenta diferentes botones con funciones como girar, rotar o
aumentar y disminuir una estructura, mostrar sus coordenadas, los símbolos las
distancias de los átomos.
II. Barra de herramientas o la barra de instrumento superior.
Esta barra puede llamar las funciones más importantes usando botones especiales
III. Barra de menús: donde encontramos los menús: archive, estructura, selección,
opciones, difracción, Windows, especial, ayuda.
IV. Barra de titulo.- esta barra nos muestra el nombre del programa, así como la
dirección donde se encuentra guardado el archivo.
Funciones de algunos iconos de las barras
CUARTA PARTE
d) DESCRIPCION DE LAS FUNCIONES PRINCIPALES DE LOS MENÚS
FILE: este menú tienes las funciones de guardar o abrir un archivo ya
existente, o crear un nuevo archivo, así como cerrarlo.
STRUCTURE: nos da funciones de toda la estructura, como una proyección
plana de tal, representación de límites; muestra los grupos y subgrupo.
SELECT: tiene las funciones de seleccionar un átomo, una molécula y su
rango o seleccionar toda la figura de un cristal que se esta representando, así
también tiene las funciones de deshacer o borrar lo seleccionado; y también de
mover los átomos seleccionados.
OPTIONS: este menú tiene las funciones: mostrar la barra de símbolos,
mostrar la representación de una estructura (de un elemento químico) muestra
su número atómico, radio, etc.
DIFFRACTION: como su nombre indica, este menú tiene que ver con todo
relacionado a la difracción de una estructura, como tenga que ver con cálculos
de difracción.
REFINEMENT: este menú indica todo que tiene que ver con el cálculo del
refinamiento de una estructura.
WINDOWS: este menú tiene las funciones de cómo mostrar las ventanas
abiertas en el programa, ya sea en forma cascada, o mostrando el titulo de una
ventana así como cerrar las ventanas abiertas.
SPECIAL: contiene funciones especiales al tratar una estructura de un cristal.
HELP: este menú tiene las ayudas para las funciones describiendo las
funciones o actividades que describe cada botón para el uso del programa, así
también nos describe y presenta el programa.
e) DIFERENCIAS ENTRE CARINE CRYSTALLOGRAPHY 3.0 Y POWDER CELL 2.3
.0 Carine crystalloghraphy 3.0 Powdercell 2.3
El CaRIne Crystallography 3.0 es una herramienta
informática que permite la creación, visualización y
modificación simulada de estructuras cristalinas.
Realiza diversos cálculos cristalográficos de los
diferentes modelos simulando una variedad de
condiciones experimentales
Unas de las tantas funciones para usar en el CaRIne
Crystallography 3.0 son:
Controlar la apertura o creación de celdas
cristalográficas.
Controlar la rotación de las celdas para un mejor
visualización de los planos cristalográficos.
Controlar la traslación de los planos.
Calcular las distancias entre los átomos de las
celdas.
Calcular el ángulo entre las direcciones de los
planos.
Calcular el volumen y la densidad de la celda
unitaria.
Crear proyecciones estereográficas.
Crear registros de difracción de rayos x para
diferentes longitudes de onda.
modificar el cristal.
La creación de un cristal.
Añadir átomos.
Estudiar las relaciones entre la orientación de los
cristales
El programa PowderCell 2.3 está pensado para realizar
la simulación del difractograma que se obtendría en un
experimento de difracción de un material cristalino
(mineral en nuestro caso). Simultáneamente, se realiza
la visualización de la estructura cristalina del mineral.
También con ayuda de este programa se pueden
cambiar algunos de los parámetros que describen sus
estructuras cristalinas (parámetros de celda elemental,
grupo espacial de simetría o coordenadas de los átomos
constituyentes) para estudiar cómo se modifica el
difractograma correspondiente. PowderCell es muy útil
para ilustrar de forma sencilla la relación que existe entre
la estructura interna de un material cristalino y el
diagrama de difracción (de rayos X o de neutrones).
Además, PowderCell permite realizar un estudio bastante
completo de un modelo, ya que :
Calcula los parámetros geométricos generales de la
estructura (distancias y ángulos de enlace, ángulos
de torsión interatómicos, etc) o de los átomos.
Este programa es incluso, puede variarse
interactivamente la disposición espacial o la
naturaleza química de los átomos seleccionados en
la estructura, y analizar los cambios que ello
provocaría en el diagrama de difracción.
Pregunta extra
¿Por qué el programa CaRIne Crystallography 3.0 muestra en la celda
elemental más átomos que los que debería mostrar de las estructuras
cristalográficas?
Bueno ello podría deberse a que la celda elemental es un bloque estructural
que debería repetirse entonces cuando observamos los átomos vecinos y el
numero de átomos que aparezca dependerá también del tipo de estructura
cristalina que tenga (cubica simple, BCC ,FCC, HEXAGONAL COMPACTA).
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