晶体的周期性

空间点阵+基元=晶体结构
基元：晶体的基本结构单元。 （Baidu Nhomakorabea）一个基元对应一个结点。 （2）基元的周围环境相同——等效性。 （3）基元内部是有结构的，可以由一种或者数种原子构成。
晶体结构
基元
空间点阵
空间点阵的描述：
布拉菲空间点阵：沿三个不同的方向通过点阵中的结点做平移
的直线簇，将结点包揽无遗，形成一个三维网格（晶格）。
点阵中任意两格点之间的位置矢量：
WS原胞：
固体物理学原胞并不能反映晶格的全部宏观对称性，为此， 威格纳和塞兹提出了另一种原胞，称为威格纳—塞兹原胞， 简写为WS原胞。
WS 原胞也只包含一个格点，因此它与固体物理学原胞的体 积一样，也是最小周期性重复单元。
晶胞（惯用原胞、布拉菲原胞）：
为反映晶体的对称性，重复单元不一定取最小。
原胞体积
面心立方晶胞（FCC）
晶胞体积
原胞体积
六方晶胞（Hexagonal）
几种常见的晶体结构
CsCl
NaCl
金刚石结构（
Si、Ge）
立方ZnS结构（闪锌矿）
六方ZnS、ZnO结构（纤维锌矿）
练习：
基元？ 点阵？ 原胞，基矢？
简单晶格——基元只有一个原子晶格。 复式晶格——基元有两个或者以上原子的晶格。
周期：某一个方向上两相邻结点间的距离，称为该方向上的周期。 原胞（固体物理学原胞）：以一个结点为顶点，以三个不同方
向上的周期为边长的平行六面体。
原胞特点： [1]体积最小的重复单元。 [2]格点只出现在平行六面体顶角上，内部和面上都不包含格点。 [3]每个原胞平均包含一个格点。 [4]原胞的选择方式（形状）有多种，但是原胞的体积相等。
*
晶胞同时反映了晶体结构的周期性和对称性。
晶胞特点： [1]晶胞的选取反映晶体的对称性。 [2]晶胞中格点不仅出现在顶角上，还会出现在体心或者面心。 [3]晶胞体积为原胞体积的整数倍。 [4]每个晶胞中包含>=1个格点。
几种常见的晶胞
简立方晶胞（SC）
原胞体积=晶胞体积
体心立方晶胞（BCC）
晶胞体积
固 体 物 理
主讲人：刘凌云
自然界中的晶体
钻石
食盐
雪花
石英
*非洲之星1：重达530.2克拉，镶嵌在英国王权杖上。
天然水晶
§1.2 晶体的周期性
晶体组分和排列方式都是千变万化，所以实际晶体结 构非常复杂！
石墨烯纳米管
ABX3 蛋白质晶体
布拉菲空间点阵
布拉菲在1848年提出空间点阵学说，从而奠定了晶体结构 几何理论的基础。 按照空间点阵学说：晶体内部结构可以看成一些相同的点， 在空间做规则的周期性的无限排布。 晶体结构对称性 空间点阵对称性