晶体结合能的普遍规律666-公开课件（讲义）.ppt

第 一 节 晶体结合能的普遍规律 本节主要内容: 2.1.1 两个原子间的相互作用能 2.1.3 结合能与晶体几个常数的关系 2.1.2 晶体总的相互作用能 §2.1晶体结合能的普遍规律 晶体的结合能: E0是晶体的总能量，EN是组成该晶体的N个原子在自由状态时的总能量，Eb即为晶体的结合能。 晶体的结合能就是将自由的原子(离子或分子)结合成晶体时所释放的能量。 2.1.1 两个原子间的相互作用能 1.原子间的相互作用力 吸引力 排斥力 库仑引力 库仑斥力 泡利原理引起 原子间的相互作用力 r 两原子间的距离； A、B、m、n0, 吸引能 排斥能 2.相互作用势能 两原子间的相互作用力 假设相距无穷远的两个自由原子间的相互作用能为零，相互作用力为零。 (a)互作用势能和原子间距的关系 (b)互作用力和原子间距的关系 斥力 引力 最大有效引力 (r0平衡时原子间最近邻的距离。) r0 (r=r0处相互作用能有最小值。) 可知n m，排斥作用是短程的。 最大有效引力 2.1.2 晶体总的相互作用能 则由N个原子组成的晶体的总的相互作用势能为： i j 1 2 3 4 rij 第i个原子与晶体中所有其它原子的相互作用势能为： 设晶体中第i个原子与第j个原子之间的相互作用势能为u(rij )， 因为晶体中原子数很多，因此晶体表面原子与晶体内部原子的差别可以忽略，上式近似为： 晶体体积的函数 U(r) 原子数目 原子间距 若取EN=0，则晶体的结合能： U(v)