第一章晶體結構

2021-04-04 10:01:45 字數 1833 閱讀 5120

第一章晶體結構本節主要內容:

晶體結構的週期性

常見的晶體結構

常見的實際晶體結構

密堆積配位數

晶向指數與晶面指數

倒格仔布里淵區

晶體結構的對稱性晶系

固體材料分為晶體和非晶體

晶體:構成固體的原子、分子在微公尺數量級以上排列是有序的,即長程有序。例如金屬、岩鹽等等

非晶體(非晶):構成固體的原子、分子在微公尺數量級以上排列是無序的,即長程無序。例如玻璃、橡膠等等非晶態固體又叫做過冷液體,它們在凝結過程中不經過結晶(即有序化)的階段,非晶體中分子與分子的結合是無規則的。

晶體的巨集觀性質

1.具有規則的外形

2.解理性

晶體沿某些確定方位的晶面劈裂的性質,稱為晶體的解理性,這樣的晶面稱為解理面。

3.固定的熔點

給某種晶體加熱,當加熱到某一特定溫度時,晶體開始熔化,且在熔化過程中溫度保持不變,直到晶體全部熔化,溫度才開始上公升,即晶體有固定的熔點。

4.各向異性

晶面的交線稱為晶稜,晶稜互相平行的晶面的組合稱為晶帶,如右圖中a,1,b,2。

互相平行的晶稜的共同方向稱為該晶帶的帶軸,晶軸是重要的帶軸。如右圖中oo

)面示意圖

nacl

晶體結構(100

石英晶體:a、b間夾角總是14147;a、c間夾角總是11308;b、c間夾角總是12000。

晶體為什麼具有這些巨集觀特性呢?

晶體的巨集觀特性是由晶體內部結構的週期性決定的,即晶體的巨集觀特性是微觀特性的反映。

晶體分單晶和多晶

單晶:分子在整個固體中排列有序

多晶體(多晶):分子在微公尺數量及範圍內排列有序,整個晶體是由這些排列有序的晶粒隨機地堆砌而成

其中各單晶通過晶界結合在一起的。多晶由成千上萬的晶粒構成,晶粒的尺寸大多在厘公尺級至微公尺級範圍內變化,多晶沒有單晶所特有的各向異性特徵。

晶胞(結晶學原胞):既考慮晶體的週期性,又考慮晶體的對稱性所選取的重複單元。

晶格常數:晶胞的邊長稱為晶格常數特點:結晶學原胞不僅在平行六面體頂角上有格點,面上及內部亦可有格點。其體積是固體物理學原胞體積的整數倍。

基矢:結晶學原胞的基矢一般用表示。c b a ,,

維格納—塞茨原胞:以乙個格點為原點,作原點與其它格點連線的中垂面(或中垂線),由這些中垂面(或中垂線)所圍成的最小體積(或面積)即為w--s原胞。

特點:它是晶體體積的最小重複單元,每個原胞只包含1個格點。其體積與固體物理學原胞體積相同。

1.2常見的晶體結構

結晶學中,屬於立方晶系的布喇菲原胞有簡立方、體心立方和麵心立方三種。立方晶系的三個基矢長度相等,且互相垂直,即a=b=c、a⊥b、b⊥c、c⊥a。這些布喇菲原胞的基矢沿晶軸方向,取晶軸作為座標軸,用i、j、k表示座標系的單位向量。

1.簡立方

簡立方原胞的基矢為

原胞體積

每個晶胞包含1個格點。

1.3常見的實際晶體結構

1. 氯化鈉(nacl)結構

氯化鈉結構由兩個麵心立方子晶格沿體對角線位移1/2的長度套構而成。

2.氯化銫結構

鈣鈦礦的氧

八面體結構

個氧各組成簡立方子晶格,鈦酸鋇是由

個鈦原子和3個氧原子。

6.六方密積結構

乙個原胞中包含a層和b層原子各乙個,共兩個原子。

1.4密堆積配位數

1.配位數

乙個粒子周圍最近鄰的粒子數稱為配位數.

它可以描述晶體中粒子排列的緊密程度,粒子排列越緊密,配位數越大。

2.密堆積

如果晶體由完全相同的一種粒子組成,而粒子被看作小

圓球,則這些全同的小圓球最緊密的堆積稱為密堆積。

,a 空位中心。

第一章晶體結構

第一章p4問題對14種布拉菲點陣中的體心立方,說明其中每乙個陣點周圍環境完全相同 答 單看乙個結晶學單胞可知,各個頂點上的陣點等價,周圍環境相同。將單個結晶學單胞做週期性平移後可知,該結晶學單胞中的體心陣點亦可作為其他結晶學原胞的頂點陣點,即體心陣點與頂點陣點也等價,周圍環境也相同。綜上所述,體心立...

第一章晶體結構習題

1 概念 晶體,晶體結構,空間點陣,離子半徑,離子極化,配位數,固溶體,合金 2 在正交簡單點陣 底心點陣 體心點陣 麵心點陣中分別畫出 110 001兩組晶面,並指出每個晶面上的結點數?3 設有某一晶面在x y z三個座標軸上的截距分別為1a,2b,3c,求該晶面符號?4 在立方晶系中,一晶面在x...

第一章晶體結構和X

教學目的 1.了解晶體的特徵 2.掌握幾種典型晶格的結構 3.掌握晶面指數和密勒指數的概念 4.掌握到各自的概念及正倒格矢的關係 5.了解x射線衍射的基本內容 6.掌握幾何結構因子的計算。教學重點及難點 1.晶體的特徵 2.密勒指數 3.倒格仔 4.幾何結構因子。教學內容 一 晶體的特徵 1.微觀特...