晶体的结构及常见晶体结构类型.ppt

* 第二章  晶体的结构与常见晶体结构类型 1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时，发现了一种新的射线——X射线。 布拉格父子 晶态结构示意图 非晶态结构示意图 由原子、分子或离子等微粒在三维空间按一定规律、周期性重复排列所构成的固体物质。简单的说，晶体是具有格子构造的固体 基本概念 § 2.1 晶体的周期结构与点阵 晶体 结构基元 点阵 布拉菲点阵 复式点阵 一维点阵 二维点阵 空间点阵 元胞 复胞 2.1.1 周期结构与点阵 2.1.2 三维空间点阵中直线点阵与平面点阵的表达 （1）直线点阵或晶列的表达 （2）平面点阵或晶面的表达 画出立方晶体结构中下列晶列[210] [111] [101] 画出立方晶体结构中下列晶面(001) (110) (111) y x z * 确定晶面符号时应注意如下几点： ①轴次的排列顺序是x、y、z，不能颠倒； ②结晶轴有方向性，应在晶面符号上表示出，如（hkl）。负号标在数字的上方； ③晶面在某晶轴上的截距系数越大，则晶面符号中对应的晶面指数越小。若晶面与晶轴平行，截距系数为∞，其晶面指数应为1/∞=0； ④同一晶体上处于原点相对两侧的两个相互平行的晶面，其晶面指数的绝对值相等，符号相反； ⑤三方，六方晶系采用四轴定向法。 x y z u 晶面符号： 直线点阵(或晶列)与平面点阵(或晶面)的关系? 在立方晶系中，晶向指数与晶面指数相同时，则晶面与晶向垂直。 不同晶面与晶向具有不同的原子密度，因而晶体在不同方向上表现出不同的性质。 [111]晶向垂直于（111）面 如何根据晶面指数（hkl）计算晶面间距（d）? §2.2 点阵宏观对称性与类型 2.2.1 对称性（对称要素） 2.2.2 点阵结构的点对称性 为什么不存在5次及6次以上的旋转轴？ 如何理解旋转反轴？ 对称型（点群） 晶族 晶系 布拉菲格子 高次轴多于1个，n ＞ 2） 高次轴只有一个 无高次轴 既然有七大晶系（平行六面体有七种形状）和7种点阵分布方式，那么，空间格子为什么不是28种而是14种呢？ 原始格子（P） 底心格子（C） 体心格子（I） 面心格子（F） 这是因为某些格子类型是重复的；还有 些格子类型与所在晶系的对称不符，因 而不能出现在该晶系中。 三斜面心格子转变为三斜原始格子 β B心格子 原始格子 单斜B心格子转变为单斜原始格子 四方底心格子转变为四方原始格子 2.2.3 晶体结构对称性与物性的关系 晶体的物理性质往往与方向有关，这也就意味着晶体结构的对称性对于物理性质有着很大的影响。实际上，早就有Newman原理指出：晶体的任何物理性质必定具有它所属的点群的一切对称性。因此，表征晶体物理性质的参量——物质常数也必将与晶体的对称性有关。 § 2.3 点阵结构的微观对称性-空间群 2.3.1点阵的微观对称要素 2.3.2 空间群 *