1第一章 结晶学基础1PPT课件

D cb
a
B
C
20
❖晶面族｛hkl｝：将 晶体中方位不同但原子 排列状况相同的所有晶 A 面组合。
立方晶系 {100}＝(100)+(010)+(001)+ B
(-100)+(0-10)+(00-1)．
F
E
D cb a
C
21
六方晶系晶向指数与晶面指数
为了使晶体学
上等价的晶面或
者晶向具有类似
的指数，对六方
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(010) (010)
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❖晶面族｛hkl｝：将 晶体中方位不同但原子 排列状况相同的所有晶 A 面组合。
立方晶系 {100}＝(100)+(010)+(001)+ B
(-100)+(0-10)+(00-1)．
F
E
D cb a
C
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•立方系中，凡指数
相同的晶向与晶面
均互相垂直，如
A
［100］⊥（100）
c b
确定该点的坐标（1,0,0）； a
A
4）将此值化成最小整数
u,v,w并加以方括号[100]
B
C
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❖ 晶向族＜uvw＞：将晶体 中方位不同但原子排列状 况相同的所有晶向组合
❖ 立方系＜100＞表示与[100] 原子排列状况相同的6个晶
c b
向组， ❖ ＜100＞＝
a
A
[100]+[010]+[001]+
简单菱方
简单六方
简单单斜，底心单斜
三斜
a≠b≠c ，α≠β≠γ
简单三斜
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❖ 由空间点阵的概念可知，若将组成晶体的 原子(离子、分子等，以下称为结构基元)置 于点阵的各个阵点上，还原为晶体结构
❖ 晶体结构＝ 空间点阵+结 构基元
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同一点阵因结构单元不同形成多种晶体结构
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•晶向指数与晶面指数
1）晶体 2）键型 3）结晶化学定律
3
1）晶体
晶体：内部质点在三维空间成周期性重 复排列的固体，即晶体是具有格子构造 的固体
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• 掌握有关晶体的几个基本概念 阵点 点阵（空间点阵或晶体点阵） 晶格 阵胞（晶胞） 晶体结构
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阵点
晶格
6
7
正空间格子的标准: 1. 平行六面体 2. 对称性尽可能高 3. 含点阵点尽可能少 7种形状，14种型式
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四轴坐标系
a1a2a3
+
r u a 1 v a 2 ta 3 w c
r u a 1 v a 2 t [ ( a 1 a 2 ) ] w c 25
r u a 1 v a 2 t [ ( a 1 a 2 ) ] w c
rU a 1 V a 2 W c
[U V W]
[u v t w]
a=b=c， α=β=γ＝90º a=b≠c, α=β=γ＝90º
a≠b≠c, α=β=γ＝90º
a=b=c, α=β=γ≠90º a1=a2＝a3≠c，α=β＝90º, γ=120º
a≠b≠c, α=γ=90º≠β
简单Biblioteka Baidu方，体心立方，面心立方
简单四方，体心四方 简单正交，底心正交，体心正交 面心正交
B
C
[-100]+[0-10]+[00-1]．
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（2）晶面指数
求法：
1）确立坐标系；
A
D
2）以棱边长为单位，量
cb
出待定晶面在三个坐标轴
a
上的截距； 1, ∞, ∞
B
3）取截距的倒数，并化
C
为最小整数h,k,l并加以圆
1, 0, 0
括号
(100)
❖晶面组(hkl)：表示空间所有相互平行(方位一致) 的晶面；
U=u-t,V=v-t,W=w
u=1[2U-V],v=1[2V-U],t=-(u+v),w=W
3
3
26
u 1 (2U V ) 3
v 1 (2V U) 3
t (uv) w W
[100]
u 1(20) 2
3
3
v 1(01) 1
3
3
[2-1-10]
t [2(1)]1 33 3
四轴坐标系
w0
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1.结晶化学基本理论
阵胞或晶胞
8
❖单位阵胞矢量：表示形状与大小的3个矢量a,b,c 来描述，其长度即晶胞3个棱边的长度，b与c、c 与a及a与b的夹角分别记为α,β,γ． ❖晶胞参数： 6个参数， a、b、c、、、
点阵常数
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七个晶系，14种布拉菲点阵
晶系
点阵常数
布拉菲点阵
立方 四方/ 正方 斜方/ 正交 菱方
六方
单斜
100
系晶向与晶面采
用四指数表示
110
22
a1a2a3
六方系四数值晶向指 数［uvtw］与四数值晶 面指数(hkil)中均只有3 个值是独立的
i=－（h＋k）
t=－（u＋v）
四轴坐标系
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c
a1
120°
a2
三坐标系
rU a 1 V a 2 W c
c
a3
120°
a 120°
1
a2
四轴坐标系
r u a 1 v a 2 ta 3 w c
第一章 晶体结构
1. 结晶化学基本理论 2. 典型无机化合物晶体结构 3. 硅酸盐晶体结构 4. 材料的结构演变
1
整体概况
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概况2
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概况3
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1.结晶化学基本理论
❖ 晶向：晶体中由原子组成的直线(原子列), 相应于点阵中的阵点列
❖ 晶面：晶体中由原子组成的平面(原子 面) ,相应于点阵中的阵点面
❖ 为了表示晶向和晶面的空间取向(方位)， 采用统一的标识，称为晶向指数和晶面 指数；国际通用密勒的标识方法，故又 称为密勒指数．
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(1)晶向指数（Orientation index）
1）确定坐标系
2）过坐标原点，作直线与待
求晶向平行；
3）在该直线上任取一点
c b
确定该点的坐标（0,1,0）； a
A
4）将此值化成最小整数
u,v,w并加以方括号[010]
晶向组[uvw]：空间所有相互平行(方向一致)的晶 向，其晶向指数相同
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1）确定坐标系
2）过坐标原点，作直线与待
求晶向平行；
3）在该直线上任取一点
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u(r)
Z1Z2e2 r
rBn
f(r) d u(r)/d r0
B Z1Z2e2r0n1 n
u(r)
Z1Z2e2 r
rBn
U Z1Z2e2 (1 1)
r0
n
一对正负离子
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U Z1Z2e2 (1 1) 一对正负离子
r0
n
UZ1Z2N0Ae2 (11) 1 mol的离子晶体
1）晶体 2）键型 3）结晶化学定律
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2）键型
晶体中键的类型 晶体中键的表征 晶体中离子键、共价键比例的估算
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晶体中键的类型
离子键 化学键 共价键 (强键力) 金属键
•库仑力 •无方向性和饱和性 •熔点高、硬度大、导 电性能差
物理键 (弱键力)
氢键 范德华力
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1）异性电荷库仑 引力 2）同性电荷的库 仑斥力； 泡利原理