晶体的周期性名词解释

晶胞的名词解释

晶胞的名词解释晶胞，是固体中晶体的最小周期性结构单元，也是晶体学研究中的基本概念。

它是由一组原子或分子组成的特定形状空间区域，呈现出晶体的周期性特征。

下面将从晶胞的结构、性质和应用等方面进行解释，以帮助读者更好地理解这一概念。

1. 晶胞的结构晶胞的结构由晶格和原胞组成。

晶格是一组交错而规则排列的点，在晶格上重复排列的原子或分子称为格点。

晶格的类型包括立方晶格、六方晶格、正交晶格等。

原胞则是晶格中一个最小重复单元，可以看作是晶胞的“原型”。

通过将原胞在晶格上平移，可以构建整个晶格。

2. 晶胞的性质晶胞具有周期性，即晶体的任意一部分都可以通过晶胞的平移和旋转来重复构建。

晶胞的体积与晶格的尺寸相关，同样大小晶格的晶胞体积较小，反之则较大。

晶胞还具有各向同性，即在晶胞内各个方向上的物理性质均相同。

此外，晶胞的形状也与晶体的晶系相关，如立方晶体的晶胞为正方体，而六方晶体的晶胞为六面体。

3. 晶胞的应用晶胞的概念在材料科学和固体物理学中起着重要的作用。

首先，晶胞可以帮助研究者理解晶体的结构和性质。

通过研究晶胞的组成和空间排列，可以揭示晶体的对称性和晶体缺陷对物理性质的影响。

其次，晶胞的尺寸决定了晶体的晶格常数和晶体结构的稳定性，对于材料的合成和性能调控具有重要意义。

例如，通过调节晶胞的尺寸，可以改变材料的电、磁、光等性质，从而实现不同的应用，如光电子器件、磁存储介质等。

4. 晶胞的演变随着科技的发展，人们对晶体的研究也在不断深入。

以往主要关注晶体的宏观结构和性质，而现在更加关注晶体的微观结构和晶胞的演变机制。

例如，通过原位观察和原子尺度计算等技术手段，可以揭示晶体生长和相变过程中晶胞的变化规律，从而为材料设计和功能优化提供理论指导。

此外，晶体工程学中的晶胞改造技术也在不断发展，通过对晶胞的人工修饰，可以实现晶体的形貌控制和性能优化，扩展了晶体材料的应用领域。

5. 晶胞的前景与挑战随着人们对晶体结构和性质认识的不断提高，晶胞的研究前景广阔，将为材料创新和性能优化提供新的思路和方法。

晶体的结构的周期性2

面对角线OB的晶向 [110] 面对角线晶向共有12个
] 体对角线OC的晶向 [111 体对角线晶向共有8个
由于立方晶格的对称性，以上3组晶向是等效的表示为
100 110 111
§4 晶体的宏观对称性
晶体的宏观对称性是指：晶体经过某种对称操作后能够恢复原状的性质
一、点对称操作：
c a b 三斜晶系 c 底心 b a 正交晶系
简单Βιβλιοθήκη c简单 a b
c a
底心
b
单斜晶系
简 c 单 a
b
c体心 b a
c a b
面心
简单
c a3 a a1 2
120°
简单
a c b
三角晶系
简单
c a b
c 体心 a 四方晶系 b
六方晶系
简单
体心
铁 , 铬 , 钒 , 钨 , 钼
1 1 1 h1 : h2 : h3 : : h3 h1 h2
显然：可以使用这三个数来唯一的确定该晶面族。（h1 h2 h3） a3 a2 —— 面指数例1：如图所示的晶面，其截距为：（2a1，a2，a3），由上 1 式可得： a1 结论：该族晶面的面指数为：（122）
h1 : h2 : h3
A
[l1 l2 l3 ] 称为晶向指数。
RA 3a1 a2 a3 晶向指数 [311]
a1
例：简单立方晶格的晶向标志立方边OA的晶向 [100] 立方边共有6个不同的晶向
[100], [ 1 00], [010] [0 1 0], [001 ], [00 1 ]
几种具体的晶向指数举例

固体物理第一章晶体结构晶格的周期性

固体物理学
Ch1晶体结构 1.2晶格的周期性
1
前课回顾
• 什么是晶格？什么是基元？ • 常见的晶格结构？
2
本节内容
• 晶格具有周期性，用原胞和基矢描述。 • 原胞：一个晶格最小的重复单元。 • 晶体学单胞（晶胞）：反映晶格对称性，选取较大的
周期单元。
• 基矢：原胞或晶胞的边矢量，α1、α2、α3 。 • 简立方、面心立方、体心立方、六角密堆积的原胞、
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42
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晶向、晶面和它们的标志
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43
本课小结
晶体结构=晶格+基元布拉维格子、基矢、格矢、格点原胞，晶体中体积最小的周期性重复单元维格纳-塞茨(WS)原胞及其构造方法常见的布拉维格子及其WS原胞
原胞是晶体中体积最小的周期性重复单元，常取以基矢为棱边的平行六面体；对某一晶格，尽管习惯上常取三个不共面的最短格矢为基矢，但基矢的取法并不唯一，因此原胞的取法也不唯一。
无论如何选取，原胞都具有相同的体积，每个原胞只含有一个格点。

金属晶体中原子堆积方式的周期性

金属晶体中原子堆积方式的周期性
金属晶体是由金属原子堆积构成的大规模晶体。

通常，金属晶体
的原子堆积方式有周期性，因此称为“周期结构”。

这种周期性是由
金属原子构成一个立方体状晶胞所决定的，即金属原子周期性堆积排列，两个晶胞之间可以通过任意空间中的相同位置上的原子之间建立
形成周期性的次结构。

从宏观上看，由金属原子的结构及其堆积方式而构成的金属晶体，它的空间结构是由金属原子组成的特殊立方体状原子网所确定的，每
个原子网由8个立方体构成，每个立方体是8个原子组成的，它们是
由原子之间的化学距离而决定的。

大致包括两种主要类型的金属晶体，即胞心立方体（BCC）和聚
集立方体（FCC）。

BCC晶体包括每个晶胞8个原子，每个原子分别处
于晶胞的8个顶点上，其周期性反映出每个原子仅与晶胞的八个角相邻，每个晶胞的六个边就形成一个长方体。

另外，FCC晶体由四个晶胞共同构成，每个晶胞有12个原子，每个原子分别处于晶胞的六个面上，它们周期性地处于晶胞的剩余6个面上，形成一个立方锥构造。

金属晶体中原子堆积方式的周期性决定了材料的性能，也决定了
材料的强度、硬度和抗拉强度等性能，因此能综合描述材料的实际性能。

在金属材料工程中，周期性结构也是用来分析晶体结构及其性质
的重要指标，比如金属的热学参数和物理性能等。

对金属晶体中原子
堆积方式的周期性研究及其它晶体结构的研究，都有助于更加全面、
准确地描述金属晶体的性质，甚至改善其特性，从而更好地应用到工
程实践中去。

固体物理题库之名词解释

a)晶体的共性：i.长程有序：晶体中的原子按一定规则排列ii.自限性：晶体自发地形成封闭几何多面体的特性，晶面夹角守恒定律iii.各向异性：晶体的物理性质是各向异性的，是区别晶体与非晶体的中要特征。

原胞：布拉维格子的周期重复单元，有惯用原胞（能反映点对称性的周期性重复单元），初基原包（Bravais格子中体积最小的周期性重复单元，一般为平行六面体）和WS原包（体积最小又能反映点对称性的周期性重复单元）晶面指数：某一晶面把基矢分别分成h1h2h3等分h1h2h3为米勒指数，互质化以后为该晶面的晶面指数d)倒格空间：i.倒格基矢：倒格基矢具有与正格基矢倒逆的量纲，以 b1、b2、b3 表示。

ii.倒格矢：倒格矢是倒格基矢的线性组合，一般用 Kh 表示。

由倒格基矢平移组成的格子称为倒格子，倒格子构成原胞称为倒格原胞。

iii.倒格子和正格子的性质：1.正格原胞的体积与倒格原胞的体积之积等于(2π)^3;2.正格子与倒格子互为对方倒格子。

b) 3.倒格矢Kh = h1b1 + h2b2 +h3b3 与正格子晶面族 (h1h2h3)正交。

晶体对称性：i.对称操作：一个晶体在某一个变换后，晶格在空间的分布保持不变，这一变换称为对称变换。

ii.空间群：若包括平移，有230种对称类型。

点群：不包括平移，有32钟宏观对称类型。

c)晶体结构的分类：i.七大晶系：立方晶系，六角晶系，四方晶系，三角晶系，正交晶系，单斜晶系，三斜晶系。

ii.十四钟布喇菲格子晶胞：1.简单三斜、2.简单单斜、3.底心单斜、4.简单正交、5.底心正交、6.体心正交、7.面心正交、8.六角、9.菱面三角、10.简单四方、11.体心四方、12.简单立方、13.体心立方、14.面心立方。

布拉格反射：行进平面波在布里渊区边界上发生发生反射产生散射平面波布拉格定律用公示表达为：2dsinθ=nλ德拜模型：德拜提出的计算固体热容得模型，用连续介质波代替格波，w=cq的关系，在第一布里渊区积分视为在等效的德拜球中积分，最后得到固体热容，低温时与T的三次方正比，与实验温和很好结论：德拜模型低温时符合好的原因：低温时，对晶格比热的贡献主要来自于声学波，而声学波在长波长极限下，就是弹性波爱因斯坦模型：爱因斯坦提出计算固体热容的模型，假设N个原子构成的晶体所有的格波都以w（常数）振动，最后得出的结果与高温时的实验结果温和较好1.理想晶体：内在结构完全规则的固体是理想晶体，它是由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成的。

材料科学名词解释

凝固1.凝固：是指物质有液态至固态的转变。

2.结晶:凝固后的固体是晶体，则称之为结晶。

3.近程有序：在非晶态结构中，原子排列没有规律周期性，原子排列从总体上是无规则的，但是，近邻的原子排列是有一定的规律的这就是“短程有序”4.结构起伏：液态结构的原子排列为长程无序，短程有序，并且短程有序原子团不是固定不变的，它是此消彼长，瞬息万变，尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。

5.能量起伏：是指体系中每个微小体积所实际具有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。

6.过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。

7.均匀形核：新相晶核是在母相中存在均匀地生长的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。

8.非均匀形核：新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。

9.晶胚：当温度降到熔点以下，在液相中时聚时散的短程有序原子集团，就有可能形成均匀形核的“胚芽”或称晶胚。

10.晶核：物质结晶时的生长中心.又称晶芽.11.亚稳相：亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

12.临界晶粒：半径为*r的晶核称为临界晶核。

13.临界形核功：形成临界形核所需要的功。

14.光滑界面：界面的平衡结构应是只有少数几个原子位置被占据，或者极大部分原子位置都被固相原子占据，及界面基本上为完整平面，这时界面呈光滑界面。

15.粗糙界面：界面的平衡结构约有一半的原子被固相原子占据而另一半位置空着，这是的界面称为微观粗糙界面。

16.温度梯度：是指液相温度随离液-固界面的距离增大而增大或降低。

17.平面状：在正温度梯度下，纯晶体凝固时，粗糙界面的晶体其生长形态呈平面状，界面与相面等温而平行。

18.树枝状：在负温度梯度下，纯晶体凝固时，处于温度更低的液相中，是凸出的部分的生长速度增大而进一步伸向液体中，这种情况下液-固界面会形成许多伸向液体的分支的生长方式。

固态电子论半导体物理固体物理部分名词解释(精)

固态电子论名词解释库(个人意见,仅供参考<固体物理局部 >晶体:构成粒子(原子,分子,集团周期性排列的固体,具有长程有序性,有固定的熔点,具有自限性, 各向异性和解理性特点的固体。

布拉伐点阵:晶体的周期性结构可以看作相同的点在空间周期性无限分布所形成的系统,称为布拉伐点阵。

布拉伐格子:在空间点阵用三组不共面平行线连起来的空间网格称为布拉伐格子。

基元:布拉伐格子中的最小重复单位称为基元。

原胞:在布拉伐格子中的最小重复区域称为原胞。

晶胞:为了同时反响晶体的周期性和对称性,常常选取最小的重复单位的整数倍作为重复单元,这种单元称为晶胞。

倒格子:分别以 b1,b2,b3, 作为基矢,构成的网格称作倒格子,其中布里渊区:在倒格子中,以某个倒格点作为原点,作出它到其他所有倒格点的矢量的垂直平分面,这些面将倒空间分割成有内置外的相等区域,称为布里渊区。

五种晶体结合力方式:离子结合和离子晶体:共价结合和共价晶体:能把两个原子结合在一起的的一对为两个原子自旋相反配对的电子结构称为共价键。

金属结合和金属晶体:作用力来自带正电原子实和负电电子云的吸引力,电子云重叠产生强烈的排斥作用的排斥力结合的称为金属晶体。

氢键结合和氢键晶体:氢原子同时与两个电负性较大的原子想结合,一个属于共价键,另一个通过库仑作用结合的称为氢键。

范德瓦耳斯结合和分子晶体:靠电偶极矩的相互作用而结合的力称作范德瓦耳斯力。

主要的晶体结构类型:声子:晶格振动的一个频率为 wq 的格波等价于一个简谐振子的振动,其能量也可以表示为以下, Enl=(0.5+nhwq.能量单元是 hwq, 它是格波的能量量子,称之为声子。

点缺陷:在一个或几个原子尺寸范围内的微观区域内,晶格结构发生偏离严格周期性而形成的畸变区域。

面缺陷:如果晶体中周期性遭到破坏的区域形成一条线,称这种一维缺陷为线缺陷。

刃型位错:螺型位错:半导体物理局部电子有效质量:在一维模型下,数学表达式 ,有效质量包含了内部势场各个方向的作用,内层电子能带越窄,有效质量越大,外层电子能带越宽,有效质量越小。

晶体的周期性结构(2)(倒格矢)

波恩-卡曼边界条件
• 电荷密度、势能等物理量满足迭加原理，如
V (r )
V
l
原子
r R l
• 理想的无限大晶体具有平移周期性，这样的物理量满足
F (r R l ) F (r )
• 实际的晶体都是有限大小的，并不满足严格的平移对称性
F (r R l ) F (r )
2
N 3是原胞的总数，
k 是满足波恩 -卡曼周期性边界条件的波矢量
k
l1 N1
b1
+
l2 N
2
b2+
l3 N
3
b3
• 对于布里渊区中许可波矢 k 的求和可化为对
k 的连续积分

kBZ
(.....)
V ( 2 )
3

( . . . . )d
3
k
正、倒对应关系
• 互为正格子、倒格子
b 1 2 b 2 2 b 3 2 a2 a3 a 1 (a 2 a 3 ) a 3 a1 a 1 (a 2 a 3 ) a1 a 2 a 1 (a 2 a 3 )
a 1 2 a 2 2 a 3 2 b2 b3 b 1 (b 2 b 3 ) b 3 b1 b 1 (b 2 b 3 ) b1 b 2 b 1 (b 2 b 3 )
j
bi a
2
ij
• 那确实可以满足上述关系，确实可以满足Kh所有的段点为格点（即有可用基矢和整数表示的平移周期性）
• bi就是倒格子基矢
• 如果确定了正格子基矢，倒格子基矢就不是任意的。利用矢量关系

晶体结构的周期性是如何描述的

cP
hexagonal (R)
a = b c, a = ß= 90o, g = 120o
晶体点阵结构理论
四方 tetragonal (P I) a = b c, a = ß= g = 90o
c a a
tP
tI
P-简单(Primitive) I-体心(Body centred) F-面心(All-face centred)
结构化学
晶体结构的周期性是如何描述的
目录
什么是晶体的周期性晶体点阵结构理论发展的历史
晶体点阵结构理论
什么是晶体的周期性
晶体是由原子、离子、分子或基团在空间按一定规律周期性地重复排列形成的固体物质。
晶体最突出的特征是晶体内原子、分子等微粒在所占有的空间中作周期排列。晶体结构的周期性可抽象成为一个数学上的点阵，所以首先需要确定晶体中重复出现的最小单元，作为结构基元，不同晶体的结构基元复杂程度差别很大，对于指定的一种晶体，各个结构基元在化学组成、空间结构、排列取向、周围环境4个方面都必须完全相同，将每个结构基元用一个几何上的点来代表，称为点阵点、阵点或结点，于是，整个晶体就被抽象成一组点，称为点阵。
3、平面点阵中的素单位和复单位净含一个点阵点的空间点阵单位是素单位，取法有无限多种，体积都相同；净含多于一个点阵点的空间点阵单位是复单
位，取法也有无限多种。所以需要规定一种正当空间单位。正当空间单位的标准:（次序不能颠倒）
1. 与空间点阵对称性一致的平行六面体 2. 直角数目尽可能多 3. 包含点阵点数目尽可能少（即体积尽可能小）正当空间单位有6种形状，14种型式
每个结构基元内容：
2C，4H
a
结构基元的重复周期： a

固体物理1-2晶体的周期性

原胞的特点：（1）空间点阵中体积最小的重复单元（2）格点只出现在给平行六面体的顶角上（3）每个原胞平均包含1个格点（4）原胞的选择方式有多种（形状），但原胞的体积相等。
②平行六面体形原胞 — 固体物理学原胞，有时难反映晶格的全部宏观对称性→Wigner-Seitz 取法
Wigner-Seitz原胞（对称原胞）—— 由某一个格点为中心做出最近各点和次近各点连线的中垂面，这些包围的空间为维格纳—塞茨原胞
vvv i j k
ar2
a 2
vvv i jk
ar3
a 2
vvv i jk
体心立方晶格的原胞
原胞
av1
av2
av3
a3 2
1 原胞 2 bcc
bcc
a1 a2
0
a3
∴只包含一个原子 → 因而为最小周期性单元
原胞：
基矢
av1 av2
a 2 a 2
r (i
r (i
v j
晶胞的特点：
（1）晶胞的选择反映晶体的对称性，（2）晶胞中格点不仅出现在顶角上，还会出现在体心或面心（3）晶胞体积为原胞体积的整数倍，（4）每个晶胞中平均包含不止1个格点。
sc
sc 格子的一个立方单元体积中含的原子数：1
sc格子的立方单元是最小的周期性单元 — 选取其本身为原胞。
由立方体的顶点到三个近邻的格点引三个基矢：
v j
v k)
v k)
av3
Байду номын сангаас
a 2
r (i
v j
v k)
体积
V
av1 av2
av3
a3 2
原子个数 1

材料科学名词解释

凝固1.凝固：是指物质有液态至固态的转变。

2.结晶:凝固后的固体是晶体，则称之为结晶。

3.近程有序：在非晶态结构中，原子排列没有规律周期性，原子排列从总体上是无规则的，但是，近邻的原子排列是有一定的规律的这就是“短程有序”4.结构起伏：液态结构的原子排列为长程无序，短程有序，并且短程有序原子团不是固定不变的，它是此消彼长，瞬息万变，尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。

5.能量起伏：是指体系中每个微小体积所实际具有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。

6.过冷度：相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。

7.均匀形核：新相晶核是在母相中存在均匀地生长的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。

8.非均匀形核：新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。

9.晶胚：当温度降到熔点以下，在液相中时聚时散的短程有序原子集团，就有可能形成均匀形核的“胚芽”或称晶胚。

10.晶核：物质结晶时的生长中心.又称晶芽.11.亚稳相：亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

12.临界晶粒：半径为*r的晶核称为临界晶核。

13.临界形核功：形成临界形核所需要的功。

14.光滑界面：界面的平衡结构应是只有少数几个原子位置被占据，或者极大部分原子位置都被固相原子占据，及界面基本上为完整平面，这时界面呈光滑界面。

15.粗糙界面：界面的平衡结构约有一半的原子被固相原子占据而另一半位置空着，这是的界面称为微观粗糙界面。

16.温度梯度：是指液相温度随离液-固界面的距离增大而增大或降低。

17.平面状：在正温度梯度下，纯晶体凝固时，粗糙界面的晶体其生长形态呈平面状，界面与相面等温而平行。

18.树枝状：在负温度梯度下，纯晶体凝固时，处于温度更低的液相中，是凸出的部分的生长速度增大而进一步伸向液体中，这种情况下液-固界面会形成许多伸向液体的分支的生长方式。

晶体学《晶体的基本性质》练习题

第一章注：晶体投影让大家自己看看基本概念，基本性质，基本应用。

一、名词解释1.晶体：物质内部质点（原子，离子或分子）在三维空间成周期性重复排列的固体。

这种质点在三维空间周期性的重复排列也称为格子结构，所以也可以说，晶体是具有格子结构的固体2.自限性：晶体自发生长成规则集合外形的性质叫自限性3.各向异性：同一晶体在同一位置在不同方向上的性质不同称为各向异性4.空间点阵：为了便于研究，把晶体内部质点排列的周期性抽象成只有数字意义的周期性图形称为点阵，也叫空间点阵5.初基矢量：点阵中任意两个点的连接矢量称为点阵的平移矢量，不在同一平面的三个矢量称为初基矢量（基矢）6.米氏符号：用晶面在各晶轴上截距系数的倒数比表示晶面在晶体上位置的简单数字符号。

二、填空1.晶体的基本性质有均一性各向异性对称性自限性最小内能和最大稳定性，这些性质都源于晶体内部质点排布的周期性2.根据晶体学中平行六面体选择原则将晶格分为7大晶系14种布拉维格子3.天然晶体包括单晶多晶微晶孪晶等4.晶体在理想条件下生长，具体表现出的晶体几何多面体外形的特征是晶面晶棱顶点，这三者的关系是晶面数（f）+定点数（h）=晶棱数（l）+2三、选择1下列关于结点的描述，不正确的有（C ）A结点是空间格子中的点；B结点代表晶体结构中的相当点；C结点本身为某种化学质点；D结点为几何点。

2 下列关于晶体对称的描述中，不正确的有（B ）A、所有的晶体都是对称的；B、晶体的对称是无限的；C、晶体的对称不仅仅表现在外形上，内部结构和物理性质都是对称的；D、晶体的对称受格子构造规律的控制。

3 关于晶胞，下列描述错误的是： ( D )A、晶胞是晶体结构的基本单位；B、在一个晶胞范围内包含对应晶体结构空间群中的所有对称要素；C、晶胞参数决定晶胞的形状和大小；D、同一晶系的所有晶体，晶胞参数的数值都相同。

4对于刃位错，下列叙述不正确的是 (A)A、刃位错的位错线与伯格斯矢量平行；B、刃位错的位错线与伯格斯矢量垂直；C、刃位错是一种线缺陷；D、刃位错的位错线为直线。

固体物理名词解释

固体物理名词解释第一章1.晶体-----内部组成粒子（原子、离子或原子团）在微观上作有规则的周期性重复排列构成的固体。

晶体就是内部组成粒子周期性排列的固体。

晶体结构——晶体结构即晶体的微观结构，是指晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况。

金属及合金在大多数情况下都以结晶状态使用。

晶体结构是决定固态金属的物理、化学和力学性能的基本因素之一。

质点排列情况2.晶体的通性------所有晶体具有的共通性质，如自限性、最小内能性、锐熔性、均匀性和各向异性、对称性、解理性等。

3.单晶体和多晶体-----单晶体的内部粒子的周期性排列贯彻始终；多晶体由许多小单晶无规堆砌而成。

4.基元、格点和空间点阵------基元是晶体结构的基本单元，格点是基元的代表点，空间点阵是晶体结构中等同点（格点）的集合，其类型代表等同点的排列方式。

倒易点阵——是由被称为倒易点或倒易点的点所构成的一种点阵，它也是描述晶体结构的一种几何方法，它和空间点阵具有倒易关系。

倒易点阵中的一倒易点对应着空间点阵中一组晶面间距相等的点格平面。

5.原胞、WS原胞-----在晶体结构中只考虑周期性时所选取的最小重复单元称为原胞；WS原胞即Wigner-Seitz原胞，是一种对称性原胞。

6.晶胞-----在晶体结构中不仅考虑周期性，同时能反映晶体对称性时所选取的最小重复单元称为晶胞。

7.原胞基矢和轴矢----原胞基矢是原胞中相交于一点的三个独立方向的最小重复矢量；晶胞基矢是晶胞中相交于一点的三个独立方向的最小重复矢量，通常以晶胞基矢构成晶体坐标系。

8.布喇菲格子（单式格子）和复式格子------晶体结构中全同原子构成的晶格称为布喇菲格子或单式格子，由两种或两种以上的原子构成的晶格称为复式格子。

9.简单格子和复杂格子（有心化格子）------一个晶胞只含一个格点则称为简单格子，此时格点位于晶胞的八个顶角处；晶胞中含不只一个格点时称为复杂格子，其格点除了位于晶胞的八个顶角处外，还可以位于晶胞的体心（体心格子）、一对面的中心（底心格子）和所有面的中心（面心格子）。

晶体学基础第一章-晶格的周期性

1848年，布拉菲推导出来，共14种。
—— 点阵平移矢量
3. 空间点阵的基本规律
➢ 相互平行的行列：结点间距相等 ➢ 相互平行的面网：面网密度（单位面积内的节点数）相等
面网间距（相邻面网的垂直距离）相等 ➢ 三维点阵：平行六面体为周期
点阵参数：a，b，c，，b，g
b
c
a b
ZnS的复式晶格
立方系的ZnS —— S和Zn分别组成面心立方结构的子晶格沿空间对角线位移 1／4 的长度套构而成
钛酸钡（BaTiO3）的复式晶格
BaTiO3的晶格 —— 由 Ba、 Ti和 OI、 OII、 OIII各自组成的简立方结构子晶格（共5个）套构而成
4）复式格子的原胞
—— 相应简单晶格的原胞，一个原胞中包含各种等价原子各一个
原胞体积
V
a1
(a2
a3)
a3
—— 原胞中只包含一个原子
2) 面心立方晶格
立方体的顶点到三个近邻的面心引三个基矢
基矢
a1
a 2
(
j
k)
a a2 2 (k i )
a3
a 2
(i
j)
原胞体积
V a1 (a2 a3)
1 a3 4
—— 原胞中只包含一个原子
3) 体心立方晶格
钛酸钡原胞可以取作简单立方体包含： 3个不等价的O原子 1个Ba原子 1个Ti原子 —— 共五个原子
六角密排晶格的原胞基矢选取
—— 一个原胞中包含A层和B层原子各一个
—— 共两个原子
二、晶格周期性的描述 —— 布拉菲点阵，点阵平移矢量
1. 点阵（lattice），也叫空间点阵（space lattice）

1-2第二章晶体结构之一：周期性

第二章晶体结构一、教学要求（1）内容提要：物质通常有三种聚集状态：气态、液态和固态。

而按照原子（或分子）排列的规律性又可将固态物质分为两大类，晶体和非晶体。

晶体中的原子在空间呈有规则的周期性重复排列；而非晶体的原子则是无规则排列的。

原子排列在决定固态材料的组织和性能中起着极重要的作用。

金属、陶瓷和高分子的一系列特性都和其原子的排列密切相关。

一种物质是否以晶体或以非晶体形式出现，还需视外部环境条件和加工制备方法而定，晶态与非晶态往往是可以互相转化的。

本章主要内容包括：：晶体学基础；金属的晶体结构；合金相结构；离子晶体结构；共价晶体结构；聚合物的晶态结构；非晶态结构。

（2）基本要求掌握晶体的空间点阵、晶胞、晶向和晶面指数、晶体的对称性等结晶学基础知识，了解32种点群和230种空间群等；掌握三种典型的金属晶体结构、合金相结构、离子晶体结构和硅酸盐晶体结构，了解共价晶体结构和分子与高分子晶体结构。

（3）重点难点重点：结晶学基本原理及典型的金属晶体、合金相、离子晶体结构。

难点：空间点阵、非化学计量化合物和鲍林规则。

（4）主讲内容①晶体学基础；②金属的晶体结构；③合金相结构；④离子晶体结构；⑤共价晶体结构；⑥聚合物晶体结构。

二、具体章节及学时分配（总计22.0h）：2009-3-2,2009-9-1，2011.03.27引言——晶体的结构特征与基本性质（1.0h）2.1晶体结构的周期性（4.0-6.0h）2.2.1点阵与平移群一、点阵结构与点阵（1）一维点阵结构与直线点阵；（2）二维点阵结构与平面点阵（3）三维点阵结构与空间点阵二、点阵的条件与性质（1）定义；（2）条件；（3）点阵与点阵结构的对应关系。

2.2.2点阵单位与点阵参量一、点阵单位与点阵常数（1）直线点阵单位与线段参数（2）平面点阵单位与网格参数（3）空间点阵单位与晶胞参数二、其他晶体结构参数（1）（原子）阵点坐标与原子间距；（2）晶向（直线点阵）指数（3）晶面（平面点阵）指数；（4）晶面间距与晶面夹角（5）晶带与晶带定律三、极射投影*2.2.3 倒易点阵与晶体衍射*2.2晶体结构的对称性（4.0h）2.3.1对称性的基本概念——对称及其对称元素与对称操作2.3.2宏观对称性—晶体外形（有限）表现的对称性—点对称性一、点对称操作与宏观对称元素；二、点群及其表示方法——32个点群（晶类）；三、晶系与空间点阵型式——7种晶系与14种布拉菲点阵2.3.3微观称对性—晶格基元（无限）排列的对称性—体对称性一、空间对称操作与微观对称元素；二、空间群及其表示方法；三、等效点系——2.3.4点群与空间群的关系2.3.4 晶体结构符号2.3典型晶体结构分析（8.0h）2.3.1金属晶体结构2.3.2共价晶体结构2.3.3离子晶体结构2.3.4分子晶体结构2.3.5高分子(晶体)结构2.4 合金相结构引言——晶体的结构特征与基本性质晶体与非晶体的区别，主要在于组成物质的各种粒子（原子、离子或分子及其集团）具有在空间按一定周期性排列的规律，即所谓的“长程有序”（周期平移有序）。

固体物理名词解释

固体物理名词解释固体物理是物理学的一个分支，主要研究固体的结构、性质和行为。

下面是一些常见的固体物理名词及其解释：1. 晶体：是指具有规则的、周期性的排列结构的固体物质。

晶体的结构可以分为分子晶体、离子晶体和金属晶体。

2. 晶格：指晶体中原子或离子的周期性排列形式。

晶格可以使用布拉菲格子描述，通常由点阵和基元等构成。

3. 点阵：指晶体中等间距排列的点。

点阵具有特定的对称性，可以用于描述晶体的结构和性质。

4. 基元：指晶格中每个点阵点周围存在的原子或离子组合体。

基元是晶体中最小的重复单元，由一个或多个原子或离子构成。

5. 结构缺陷：指晶体中存在的非周期性的结构构造，如晶体缺陷、位错、空位等。

结构缺陷通常会影响晶体的物理和化学性质。

6. 晶体缺陷：指晶体中存在的点缺陷、面缺陷和体缺陷等。

晶体缺陷可以通过掺杂来调制晶体的性质，如掺杂硼可以使硅变为P型半导体。

7. 势阱：是指在固体中存在的势能极小区域，可以用来限制带电粒子的运动。

势阱在半导体器件中起到关键作用，如量子阱可以产生二维限制的电子态。

8. 能带结构：是指固体中电子能量的分布特性。

在固体中，电子能量分为禁带（能带间距）和导带（价带），能带结构决定了固体的电学、热学和光学性能。

9. 带隙：是指禁带和导带之间的能量间隔，也是固体电子的能量差异。

带隙的大小决定了固体的导电性质，如导带带隙较小的材料为导体，带隙较大的材料为绝缘体或半导体。

10. 位移法：是固体物理中一种描述原子或离子振动的方法。

位移法将原子或离子的振动视为固体中每个振动种类的独立模式，可以用简谐振动来描述。

以上是一些常见的固体物理名词及其解释。

固体物理研究的内容非常广泛，包括晶体结构、固体电子学、热学性质、光学性质、声学性质等多个方面。

材料分析方法部分名词解释

材料分析方法部分名词解释1.X射线：通常将波长为10-3nm~10nm的电磁波叫做X射线。

用于晶体衍射的X射线波长一般从0.05nm到0.25nm。

2.晶体：由结构单元在三维空间呈周期性重复排列而成的固态物质。

这里的结构基元指的是原子、分子、离子或它们的集团；在晶体学中，（空间）点阵是用来表达晶体中原子团排列的周期性的工具，是三维空间中，周期重复排列的点的集合。

晶体可以用简单的公式表示如下：3.晶体＝（空间）点阵＋结构基元4.多晶体:由许多小晶粒聚集而成的物体称为多晶体或多晶材料。

它可以是单相的，也可以是多相的。

5.晶胞：晶体中用来反映晶体的周期性、对称性及结构单元的基本构造单元。

其形状为一平行六面体。

6.晶胞参数；点阵常数：平行六面体形的晶胞可用其三个边的长度a、b、c及它们间的夹角α(b、c边的夹角)、β(a、c边的夹角)、γ(a、b边的夹角)这六个数来表达，这六个数就叫做点阵常数或晶胞参数。

7.点阵畸变：存在于点阵内部的不均匀应变。

8.晶系：晶体中可能存在的点阵，按其本身的对称性，也即晶胞的对称性可分为七种，称为七个晶系。

9.（晶）面间距d：空间点阵可认为是由许多相同的具有一定周期构造的平面点阵平行等距排列而成的平面点阵族构成的。

两个相邻平面点阵间的距离就叫做面间距。

10.晶面指数（h k l）：用来代表一个平面点阵族的，用圆括号括起来的三个互质的整数（hk l）。

11.多晶衍射法：利用晶体对X射线的衍射效应，获得多晶样品的X射线衍射图的方法。

该法给出一套基本数据——d-I值(衍射面间距和衍射强度)。

根据这些数据可进行物相分析、计算晶胞参数、确定空间点阵以及测定简单金属和化合物的晶体结构。

样品通常为块状或粉末状，若是后者，又称为X射线粉末法。

12.高温衍射：将试样保持在高于室温的某个温度下进行X射线衍射。

13.衍射谱：表现测角角度和衍射强度关系的图谱。

14.相对强度I/I1：某衍射峰的相对强度是该衍射峰的面积（或峰高）与该衍射谱中最强衍射峰的面积（或峰高）I1的比值乘上100。

晶体的结构的周期性1讲解

面心立方结构配位数示意图
体心立方情况下的维格纳 —塞茨原胞：
原点和8个近邻格点连线的垂直平分面围成的正八面体，和沿立方轴的6个次近邻格点连线的垂直平分面割去八面体的六个角，形成的14面体
八个面是正六边形，六个面是正四边形
3、晶胞：周期性和对称性是晶体结构的两大特点，原胞能很好
的描述晶体结构的周期性，但有时不能兼顾对称性
2、维格纳 – 赛茨原胞：
原胞的选取不是唯一的，也不一定是平行六面体，只要求它是体积最小的结构单元即可。
以任意格点为中心作它与最近邻（有时也包括次近邻等各格点）连线的垂直平分面，由这些面所围成的最小的封闭多面体，也满足原胞的要求。
—— 维格纳 – 赛茨原胞。 ① 每个维格纳 – 赛茨原胞只含一个格点且位于原胞中心。
又称为晶格平移矢量，R的端点就是格点。——晶格平移矢
量所决定的晶格就是布喇菲晶格。
② 基矢：a1、a2、a3 称为基矢（初基平移矢量）。必须
指出：对同一种晶格基矢的选取并不是唯一的。
三、原胞与晶胞：
1、体，作为周期性晶格的结构单元，这样的结构单元称为原胞。
③ 结点与空间点阵：表示晶体基元质心所在位置的点 ------ 结点 , 结点的总体被称为空间点阵。
基元与结点示意图
2、布喇菲晶格：
结点的总体称为布喇菲点阵或布喇菲晶格，它可以反映晶体结构的几何性质。
① 布喇菲晶格的判断标准：在布喇菲晶格中，每个格点在几何上必定是完全等价的，这是判断一个晶格是否为布喇菲晶格的标准。
② 维格纳 – 赛茨原胞外形的对称性高于平行六面体原胞。它是一种对称性原胞，它具有晶体所属点阵点群的全部对称性。一切保持点阵不变的旋转、反映和反演操作都将保持 W-S 原胞不变。