2017-第一第二讲.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第一章 晶体结构 等效晶向族—由对称性联系的一组等同晶向 方向不同，但周期相同，原子排列方式相同。 以uvw表示等效晶向族 如100共有6个晶向 [100], [010], [001], [ 00], [0 0], [00 ] 第一章 晶体结构 1.6.2 晶面指数及晶面间距 W.H.Miller(1939)提出确定晶面指数的方法，称为Miller Indicies。 具体步骤： 1)以各晶轴的点阵常数为单位，求出晶面与三晶轴的截距m, n, p 2)取截距的倒数1/m,1/n,1/p 第一章 晶体结构 3)将这三个数化简为比值相同的三个最小简单整数： 即(1/m)：(1/n)：(1/p)=h：k：l H, k, l为简单整数 4)将hkl放入圆括号内，即(hkl) 第一章 晶体结构 注意： (1)如晶面平行于某坐标轴，则在该轴上的指数为0 (2) 如晶面与坐标轴相交在负端，则在相应指数上加“—”号 (3)晶面总是按照一定周期重复出现，故（hkl）代表相互平行的一组晶面 第一章 晶体结构 例：FCC的晶面指数 (001) (110) 第一章 晶体结构 (100) 第一章 晶体结构 (111) 第一章 晶体结构 (221) 截距： X=1 Y=1 Z=1/2 第一章 晶体结构 例2、六方密堆积的晶面指数 a2 a1 a3 a4 C （1 00） （01 0） （11 0） （0001） 第一章 晶体结构 等效晶面族 以{hkl}表示由对称性联系的一组等同晶面 ——原子排列、分布规律、晶面间距相同，只是空间位向不同。 如{110}共有 12个等效晶面: 第一章 晶体结构 晶面间距d—晶面(hkl)中相邻两个平面间 的距离。 可以证明： d=V[h2b2c2sin ? + k2a2c2sin ?+ l2a2b2sin ? + 2hkabc2(cos ? cos ? -cos ? ) + 2kla2bc(cos?cos ?- cos ? ) + 2hlab2c(cos ? cos ? -cos?)]-1/2 第一章 晶体结构 V=abc(1- cos 2? - cos2?- cos2? + 2cos ? cos ? cos ? )1/2 对称性高的晶系，计算公式可以简化： 如立方晶系： 第一章 晶体结构 正交晶系： 第一章 晶体结构 六方晶系： 第一章 晶体结构 作业： 一、教材P.35 1.3; 1.6; 1.9; 1.10 二、绘出金刚石结构的两个面心立方子晶格的套构情况。 三、绘出立方晶胞里的晶向与晶面： [101]; [12-2]; [301] (002); (1-30); (3-1-2) 四、绘出六方晶胞里的晶向与晶面： [01-10]; [11-20]; [-1011] (0003); (-1010); (01-11) * * * * * * * * * * * * * * * * * 第一章 晶体结构 许多重要的化合物半导体如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、锑化铟（InSb）等均属于闪锌矿结构。 5. 钙钛矿结构 钙钛矿结构是一大类具有ABO3分子式化合物的结构，如CaTiO3，BaTiO3，PbTiO3，PbZrO3，LaGaO3等。 BaTiO3钙钛矿结构的结晶学原胞如图1.16（a）所示，氧八面体与阳离子的关系如图1.16（b）所示。 图1.16 BaTiO3钙钛矿结构 （a）结晶学原胞 （b）氧八面体的排列 其中在立方体的八个顶角是低电价，大半径的阳离子A， 处于立方体中心的是高电价、小半径的阳离子B， 位于立方体各面的中心位置的是氧离子O。 三组氧离子（OI、OII、OIII）周围的情况各不相同。 整个晶格可以看成是A、B、OI、OII、OIII各自组成的简立方格子YI 一共五个布拉菲格子套构而成的复式格子。 许多重要的功能材料如铁电材料，超导体材料等都具有钙钛矿结构。 第一章 晶体结构 6. C60晶体结构 1985年，H