第22章

斯堪的纳维亚半岛

丹麦

丹麦是最后一个对晶体进行广泛X射线分析的斯堪的纳维亚国家。20世纪20年代，荷兰物理学家J.R.Katz在高聚物方面的先驱工作没有继续，尤其是他发现橡胶在拉伸时“结晶”，矿物学家H.Clausen（Goldschmidt和Aminoff的学生）在氟矿物方面的工作也没有继续。几乎所有后续研究都是由化学家完成的。在纯化学领域，已经出版了粉末法在法医学中对钙化物、矿物、氨催化剂和药物的相鉴定。第二次世界大战结束时，只有一名工人在做晶体结构的工作，但最近这一主题的势头越来越大，尽管很多工作仍处于初级阶段。在皇家兽医和农业学院，A.Tovborg Jensen（W.L.Bragg和Hägg的学生）对盐水合物进行了结构研究，C.Knakkergaard Möller研究了双卤化物。博迪尔·杰斯列夫（Bodil Jerslev）（哈格和多萝西·霍奇金的学生）在丹麦皇家药学院学习肟。化学专业现在有四把椅子由X射线晶体学家占据，该领域的研究可能会扩大。

芬兰

1925年，S.A.Wasastjerna教授在芬兰开始将X射线衍射技术应用于结构分析。他在这一领域的第一项研究涉及白云石的结构，并于1925年研究了硫酸盐基团的原子构型。在他后来的工作中，1939年开始的关于碱卤化物固体溶液结构的研究值得注意。在这项研究中，Wasastjerna对衍射强度进行了精确测量，并提出了固体溶液结构的新理论，这与他早期的离子半径计算有关。在1945年的论文中，他讨论了热振动和晶格变形现象。

Wasastjerna的学生继续在上述领域工作。E.Laurila教授测量了惰性气体的原子形状因子，P.E.Tahvonen教授研究了硝酸盐基团的旋转，U.Korhonen教授开发了傅里叶方法，并通过X射线强度测量研究了电子云的变形。M.Kantola教授使用X射线衍射研究碱卤化物的固溶体，注意它们在固相中的混溶性、热膨胀和扩散形成。V.Hovi教授发展了Wasastjerna提出的固溶体理论，并研究了离子晶体中电子云的重叠。

挪威

在挪威，奥斯陆大学物理研究所的L.Vegard教授发起了X射线晶体学研究。1915年，维加德发表了关于这一主题的第一篇论文，随后几年，他描述了几种金属元素、氧化物（如金红石和锐钛矿）、卤化铵、锆石、氮和一氧化碳的晶体结构；他还提出了固体溶液中原子距离的著名Vegard定律。

V.M.Goldschmidt在二十年代和三十年代的贡献是众所周知的，并在本卷其他地方有所提及。*F.W.H.Zachariasen的工作将不会在这里列出，尽管他的第一次X射线分析是在挪威进行的。

大约1925年，O.Hassel教授开始在奥斯陆大学化学研究所使用X射线晶体学方法，该研究所从此成为挪威X射线结构研究中心。哈塞尔的第一项工作是测定石墨、氮化硼和其他几种无机化合物的结构。他的主要兴趣之一是有机环状化合物的结构，特别是环己烷及其衍生物。近年来，他研究的几个特别感兴趣的问题是加成结构（供体-受体系统），主要是卤素和卤素化合物。

哈塞尔的一名学生s.Furberg最近对生物重要物质进行了一系列研究。

约1935年，与哈塞尔合作，后来又独立成立了Chr。Finbak开始研究旋转群的X射线衍射。由于它们的衍射图案与液体和非晶材料的图案具有相同的特征，芬巴克很自然地转向液体研究。在这个领域，他解决了许多有条理的问题。自1954年去世以来，诺曼和其他人一直在继续这项工作。在奥斯陆中央工业研究所，诺曼研究了纤维和高聚物，例如纤维素。

在三十年代末，哈塞尔和芬巴克将电子衍射作为研究气体分子结构的有用工具。H.Viervoll和O.Bastiansen加入了他们，他们将该方法发展到了一个非常高的精度。巴斯蒂安森还开始在特隆赫姆的挪威理工学院研究晶体衍射。在同一研究所，H·Sörum研究了某些矿物。继Goldschmidt之后，T.Barth、I.Oftedal和H.Neumann在奥斯陆大学矿物学研究所进一步研究了矿物结构。在化学研究所，H.Haraldsen和后来的F.Grönvold研究了过渡元素的白垩系元素，O.Foss在同一研究所开始了无机硫化合物的研究，随后他继续在卑尔根大学学习。

荷兰-挪威在Kjeller核反应堆的合作将中子衍射引入挪威，作为研究晶体结构的工具。与哈塞尔的工作有关的有机结构问题已经从这里开始；J.Goedkoop和T.Rister也开始研究磁性结构。

瑞典

1914年，M.Siegbahn首次进行X射线光谱学实验，这是X射线衍射在瑞典的第一次主要应用。随后启动的大量基础研究记录在第四部分第16章。在下面的叙述中，将只回顾X射线衍射发展中与结构分析有关的方面。

1918年，时任斯德哥尔摩大学矿物学讲师的G.Aminoff开始用劳厄法测定矿物的结构。起初，他研究了几个简单的结构，其中发现了C6（水镁石和焦铬矿）和B8（砷化镍）类型的首批代表。此外，他很快开始对Långban的矿物进行非常广泛的研究，这也包括大量的X射线工作。Aminoff’s的一名学生N.AlséN研究了一系列硫化物、硒化物和砷化物，主要是B8型（1925年）。

1919年在哥德堡瑞典滚珠轴承公司（SKF）金相实验室工作的Aminoff，A.Westgren独立于Aminoff与M.Siegbahn（当时在隆德）建立了联系，询问是否可以通过粉末衍射法确定铁改性的结构。为了尝试这一点，韦斯特格伦应邀前往隆德，并与A.E.林德合作进行了第一次实验。1920年秋，使用高温照相机继续进行这项工作，然后发现α-β转变没有伴随任何结构变化，而γ-铁在室温下显示出与奥氏体钢相同的立方面心结构。

劳厄于1921年在隆德拍摄了费尔斯帕斯的照片，由A.哈丁拍摄。从1923年起，S.Holgersson也在隆德，用粉末法测定了硫化物和尖晶石以及一些金属元素和合金的晶格尺寸。

1921年，韦斯特格伦获得斯德哥尔摩金属研究所的任命，他立即开始与G.Phragmén合作，当时他在Aminoff的指导下首次尝试X射线晶体学。韦斯特格伦还成功获得资金，用于扩大斯德哥尔摩大学的X射线衍射设备，包括照相机、粉末和旋转晶体方法。新设备在很大程度上是由Phragmén建造的。

目前，铁改性的研究仍在继续，并发现了δ-铁的结构。测定了渗碳体的单位胞尺寸。Phragmén研究了铁硅系统，并于1923年确定了FeSi和FeSi的结构₂与美国的E.Jette一起，Westgren和Phragmén研究了铜-铝体系，其中首次发现了具有γ-黄铜结构的相（1924年）。

1925年，Westgren和Phragmén发现了铜-锌、银-锌和金-锌体系中的结构类似物。大约与此同时，他们研究了锰的改性，并研究了铬、钼和钨的碳化物体系。他们还成功地表征了所谓的高速碳化钢（1927年）。

在对铜锡体系的研究中，Westgren和Phragmén发现了铜锌、铜铝和铜锡三种体系之间的结构相似性（1926年4月）。一个月前，在伦敦金属研究所的一次讨论会上，休谟·罗瑟里（Hume-Rothery）提请注意在显微镜下观察到的这些系统的β相之间的相似性，并认为这些相似性与所有三相中的价电子数与原子数之比为3:2这一事实有关。通过对韦斯特格伦和弗拉姆关于这些和其他几个二进制系统的研究，休谟·罗瑟里的这一规则得到了更坚实的支持。

1926年秋，A.J.布拉德利从曼彻斯特来到斯德哥尔摩，参加合金的X射线工作。他对α-锰的结构特别感兴趣，并成功地确定了一种结构异常复杂的元素的结构。利用在斯德哥尔摩获得的γ黄铜和其他几个系统中类似相的衍射数据，他还能够确定铜锌和铜铝系统中γ相的结构。根据结构推导出的这些相的特征公式，以及Westgren和Phragmén发现的γ-铜-钛相的特征表达式，表明价电子原子比为21:13是发生此类相的决定因素。

与此同时，阿米诺夫被任命为斯德哥尔摩自然历史博物馆矿物学系主任兼教授（1923年）。在博物馆获得足够的实验室设备后，他能够在新的环境中恢复他的研究工作。朗班矿物占据了他的大部分时间，但他也致力于解决一般问题，例如晶体的蒸发和溶解机制。他的理论研究。孪晶的两个个体之间的接触区很有价值。阿米诺夫还利用电子衍射，例如在他对硫化锌晶体氧化的研究中。在上一次的研究中，就像在他的许多其他工作中一样，阿米诺夫由他的妻子比吉特·布鲁梅·阿米诺夫（Birgit Broomé-Aminoff）协助。阿米诺夫于1947年去世，因为在大约两年的时间里，疾病大大降低了他的工作能力。

1925年，G.Borelius教授、C.H.Johansson和J.O.Linde也在斯德哥尔摩皇家理工学院物理系开始了X射线衍射。他们的主要研究涉及金属之间形成连续固溶范围的合金，并对超结构进行了重要发现（1925-28）。

1927年，韦斯特格伦被任命为斯德哥尔摩大学普通化学和无机化学教授。然而，与金属研究所的Phragmén保持了密切合作，这两个研究所共用X射线衍射设备。设备也进行了现代化和扩展。越来越多的学生开始来到韦斯特格伦的实验室，活动范围也扩大了。

Westgren的第一批学生是H.Arnfelt（铁-钼和铁-钨的系统，层晶格中的堆积无序）和G.Hägg（铁与第五族元素的系统，过渡元素的氮化物、碳化物、硼化物和氢化物，固体间隙溶液、尖晶石、钨青铜、钼和钨氧化物）。随后，除其他许多人外，还有E.hman（锰改性、铁锰系统、马氏体研究）、W。Ekman（锌、镉和铝与第八基团过渡元素的体系，在该体系中发现，如果过渡元素被视为具有零价态，则电子化合物的许多结构可以用休谟-罗瑟里规则类型来解释）、C.Brosset（碱钨（III）-氯化物、氟铝酸盐、，Mo（II）络合物、液相结构）、A.lander（也对无序进行了电化学测量的合金相）和H.Perlitz（不同合金相）。还有L.G.Sillén（氧化铋、大量氧化物卤化物、钼酸盐和钨酸盐）和A.Byström（矿物、锰和铅氧化物）。韦斯特格伦本人积极参与了这项工作，并解决了其他问题，例如几个二元和三元金属碳化物的完整结构测定。

哈格于1937年离开斯德哥尔摩，在乌普萨拉大学担任普通化学和无机化学的教授。在他在乌普萨拉的合作者中，可以提到以下内容：A.Magnéli（钼和氧化钨，钨青铜），I.Lindqvist（多阴离子，配位化合物，键问题），R.Kiessling和B.Aronsson（非金属过渡元素的金属相），E.von Sydow和S.Abrahamsson（长链有机化合物），和I.Olovsson（卤化铵胺和其他氢键物质的低温研究）。

1943年，韦斯特格伦被任命为科学院秘书，从而离开了斯德哥尔摩大学的主席职位，1944年，弗拉根去世。大学主要通过Sillén、Brosset和Byström进行X光检查。B.还应提及Aurivillius（铋化合物、带层晶格的混合氧化物）。1950年，Sillén获得了英国皇家理工学院无机化学系的教授职位。他的工作一直在继续，对铀和钍化合物以及与他对水解的广泛研究有关的固相进行研究。他还加入了G.Lundgren（四价重金属的氧盐和氢氧盐）。1953年，布罗塞特获得了哥德堡查尔默技术学院的相应主席，并被任命为硅酸盐研究所所长。他已经开始用X射线衍射方法对玻璃进行结构分析，还与N.-G.Vannerberg（过氧化物）和J.Krogh-Moe（硼酸盐）合作。

拜斯特伦于1952年去世。次年，马格内利前往斯德哥尔摩大学担任副教授。从那时起，他按照他在乌普萨拉所遵循的路线，组织了一个相当广泛的氧化物研究项目。

斯德哥尔摩自然历史博物馆（Museum of Natural History in Stockholm）的阿米诺夫（Aminoff）的继任者F.威克曼（F.Wickman）正在对矿物进行结构测定。以前在乌普萨拉，现在在哥德堡的E.Stenhagen（长链化合物），以及斯德哥尔摩的A.Engström和D.Carlstróm（骨组织结构），正在将X射线衍射应用于医学结构问题。