第4章+晶体结构和空间点阵
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*写论文的顺序:先结构后性能。
¾ 工艺
结构
性能
• 制备工艺影响材料的结构。 • 材料的组分和微观结构决定材料的性能。 • 性能反映结构;通过结构表征来优化生长工艺。
结构对性能调控的典型事例
Outline
3.1 晶体和空间点阵
3.1.1 晶体和点阵的基本概念 3.1.2 点阵参数和阵点位置 3.1.3 点阵类型
空间点阵划分为平行六面体晶格的Bravais法则是:应反 映点阵的对称性,格子的直角尽量多,且包括点阵点数最少.
三维点阵选取平行六面体格子共有七中形状-七个晶 系,十四中Bravais点阵型式。七大晶系包括三斜、单斜、正 交、四方、三角、六角、立方晶系,如下表所示。这些空间 格子又可分为四种类型:原始格子(P)、体心格子(I)、底心格 子(C)和面心格子(F)。
2. 密堆积:由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合 的晶体中,原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互 配位数高,能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。
密堆积方式因充分利用了空间,而使体系的势能尽可 能降低,而结构稳定。
常见密堆积型式
面心立方最密堆积(A1) 六方最密堆积(A3)
最密
体心立方密堆积(A2) 非最密
子作长程无序排列的固体称为非晶态。
¾ 单晶体的几个概念:
1. 晶棱:晶体的外部晶面的交线。 2. 晶带:如果晶面间的晶棱相互平行,构成这些晶棱的晶面
称为一个晶带。平行晶棱的方向称为带轴。 3. 晶面(夹)角守恒定律:同一种晶体,不论其外形如何,
两个确定晶面的夹角的大小恒定不变。
¾ 配位数与密堆积
1. 配位数:一个粒子的周围最近邻的粒子数,可以被用来描 写粒子排列的紧密程度,这个数称为配位数。
• 晶体的定义
1991年国际晶体学会修改了晶体的定义,把 晶体定义为“能给出实质上相互分离的衍射峰的固 体 ” (Crystal: Solid giving essentially discrete diffraction peaks)
4.1.1. 晶体和点阵的基本概念
晶体是由原子(离子或分子)在空间周期性重复地排列所 构成的固体物质。常把这种周期性的结构称为晶格。其中周期 性重复的单元称为结构基元。
是bc,ca,ห้องสมุดไป่ตู้ab 的夹角。
2. 晶胞的内容: 晶胞内部粒子的种类,数目及它在晶胞中
的相对位置,由原子坐标参数 (x , y , z )规定。 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。
*晶胞中的原子个数
N原子
=
N 顶角 8
+
N面心 2
+
N 体心
Outline
3.1 晶体和空间点阵
3.1.1 晶体和点阵的基本概念 3.1.2 点阵参数和阵点位置 3.1.3 点阵类型
z
c
y
βγα b
a
x
图 (c) 空间点阵,空间格子
¾原子位置的坐标表示
o 表示出一个晶胞里面的原子就可以了:其他原 子就按照这个晶胞的样子重复。
o 以任意顶点为坐标原点,以与原点相交的三个 棱边为坐标轴,分别用点阵周期(a、b、c)为 度量单位,可表示晶格中任一点的位置(x y z)。 在有关晶体的结构因子等实际计算中,通常使 用实际的长度单位表示晶格中的原子位置。
晶带轴的晶向指数[uvw]即为该晶带的指数。
• 晶带定律
根据晶带的定义,同一晶带中所有晶面的法线
都与晶带轴垂直。晶带轴用正点阵矢量r=
ua+vb+wc 表 达 , 晶 面 法 向 用 倒 易 矢 量 r* =
Ha*+Kb*+Lc*表达。由于r*与r垂直,所以,
rr∗
⋅
rr
=
(Har∗
+
Kbr∗
的方向来标志,上式中u, v, w必为互质的整数,实际上 用这三个互质的整数来标志晶向,写作[uvw],称为晶 向指数。
• 等效晶向组成等效晶向族,通常用尖括号表示为 <100>,<111>, <110>等.
¾晶面
晶面:布拉菲格点可以看成分布在平行等距的平面系上,这些 平面称为晶面。
• 密勒指数 (hkl):以晶胞的基矢a, b, c为坐标轴,用基矢长
第四章 晶体结构和空间点阵
Outline 4.1 晶体和空间点阵 (Crystal & Space Lattice) 4.2 晶系、布拉菲格子 4.3 典型的晶格结构 4.4 倒易点阵 (Reciprocal Lattice) 4.5 晶格的对称性 4.6 晶体缺陷
¾ 材料的分类:
• 按照是否有长程序,粗略地分为晶体和非晶体两大类。 • 按照位置有序和取向有序,可分为:
( a 3a a ), (3a a a ), ( a a a ), (3a 3a 3a ) 4 4 4 4 44 444 4 4 4
¾晶列
• 晶列:布拉菲格点可以看成分布在平行等距的直线系 上,这些直线系称为晶列。这些直线的方向称为晶向。
• 晶向:任rr一=晶u列ar的+方v向br可+由w连cr接晶列中相邻格点的矢量
[ Physics Today, P55, Sep. 2007 ]
• 材料科学与工程上:metals、ceramics、 polymers
¾ 材料的性能取决于其化学组成和微观结构。当化学 组成确定后,材料的结构就决定其性能。而结构又 是和工艺条件紧密相联系的。因此,研究材料的结 构,不仅可以帮助我们判别材料的性能,而且也可 以使我们了解到生产工艺过程的变化情况。
1) 晶体点阵的点子,代表着结构中相同的位置,称为点 阵点,或阵点,格点(也有文献称其为结点)。
2) 空间格子表征了晶体结构的周期性,当每个格点代表 一个原胞时,则该空间格子称为布拉菲格子。
3) 布拉菲格子只反映了晶体结构的周期性,而没有反映 其对称性。要反映对称性,还必须同时考虑结构基元 的具体情况。
在晶体的空间点阵中,每个阵点都具有完全相同 的周围环境;在平移的对称操作(连结点阵中任意两 点的矢量,按此矢量平移)下,所有点都能复原;每个 点代表结构中相同的位置;它所对应的具体内容,包 括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排 列的结构,称为晶体的结构基元,简称基元(Basis)。 基元是指重复周期中的具体内容;点阵点是代表结构 基元在空间重复排列方式的抽象的点。如果在晶体点 阵中各阵点位置上,按同一种方式安置结构基元,就 得整个晶体的结构。所以
七个晶系的点阵类型
晶系 点阵类型
点阵常数
特征对称元素
三斜 P
a≠b≠c
α≠β≠γ≠90°
单斜 P、C
a≠b≠c
α= γ=90° ≠β
正交 P、C、I、F a≠b≠c
α=β=γ=90°
四方 P、I
a=b≠c
α=β=γ=90°
三角 R
a=b=c
α=β=γ≠90°
六角 P
a=b≠c
α=β=90°, γ=120°
3.2 晶系、布拉菲格子 3.3 典型的晶格结构 3.4 倒易点阵 3.5 晶格的对称性 3.6 晶体缺陷
4.1.2点阵参数与阵点位置
在点阵中以直线连结各个点阵点,形成直线点 阵,相邻两个点阵点的矢量a是这直线点阵的单位矢 量,矢量的长度a=|a|,称为点阵参数,如图(a)
a
图 (a) 直线点阵
平面点阵必可划分为一组平行的直线点阵,并
基元的选取有一定的任意性,有实际意义的方法有两种:
(1)一种是选取最小的重复单元,即使晶胞中包含的原子 最少,这种最小的重复单元称为原胞(primative cell)
o 原胞中只包含一个原子的晶格称为简单晶格 o 原胞中包含两个或两个以上原子的晶格称为复式晶格
(2)另一种是选取能够最大限度反映晶格对称性质的最小 重复单元,称为晶体学晶胞 (unit cell),晶体学晶胞各个边 的实际长度称为晶格常数。
晶格、原胞、晶胞、点阵实例 b
a
( a )NaCl
( b )石墨
二维周期排列的结构及其点阵(黑点代表点阵点)
(a) Po (d) Cu
(b) CsCl
(c) Na (e) 金刚石
原胞、晶胞、点阵(黑点代表点阵点)
¾空间点阵
晶体的重复单元(结构基元)在三维空间作周期性排 列,这些周期性排列的重复单元可抽象成一些在空间以同样 周期性排列的相同的点子,这些点子构成的阵列称为点阵 (lattice),或空间点阵,或空间格子。整个晶体可用一个三维 点阵来表示。
3.2 晶系、布拉菲格子 3.3 典型的晶格结构 3.4 倒易点阵 3.5 晶格的对称性 3.6 晶体缺陷
4.1晶体和空间点阵
红宝石,绿宝石、蓝宝石,雪花
YVO4
锗酸铋
电气石
¾晶体结构的特征
晶体内部的原子或分子按周期性规 律排列,这是晶体结构最基本的特 征。
晶体具有下列共同特性:
• 对称性:晶体的理想外形和内部结构都具有特定的对称性 • 均匀性: 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 • 各向异性:晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 • 固定熔点:晶体在熔化时,各部分需要同样的温度。 • 规则外形:理想环境中生长的晶体自发形成凸多面体外形。 • 使X射线产生衍射:衍射是晶体的固有特性。
+
Lcr∗
)
⋅
(uar
+
r vb
+
wcr)
=
0
由此可得:Hu+Kv+Lw=0
这也就是说,凡是属于[uvw]晶带的晶面,它 们的晶面指数(HKL) 都必须符合上式的条件。上面 关系式称为晶带定律。
¾ 晶体相关的基本概念:
1. 单晶:构成固体的原子作周期性有规则排列的固体。 2. 多晶:由细微小单晶无规排列的固体。 3. 非晶:至少在微米尺度内作周期性排列称为长程有序。原
晶体结构 = 点阵 + 结构基元
这是普适定义,实际使用的基元是最小的结构基元— 原胞,相应的点阵是布拉菲点阵,即
晶体结构 = 布拉菲点阵 + 原胞
o 注意: 1) 布拉菲格子的每一个格点对应一个原胞。 2) 对于简单晶格来说,实际晶格本身和布拉菲格子完全 相同;在复式晶格中,每一种等价原子都构成和布拉 菲格子相同的格子。
立方 P、I、F a=b=c
α=β=γ=90°
无
二次旋转轴或镜面
三个互相垂直的二次旋转 轴或两个互相垂直的镜面 四次旋转轴或四次反轴
可选择两个不相平行的单位矢量a和b划分成并置的
平行四边形单位,点阵中各点阵点都位于平行四边 形的顶点上。矢量a和b的长度a=|a|, b =|b|
及其夹角γ称为平面点阵参数,如图所示
b
y
aγ
x
图 (b) 平面点阵,平面格子
立体点阵必可划分为一组平行的直线点阵,并可选
择三个不相平行的单位矢量a、b、c 划分成并置的平 行六面体单位,点阵中各点阵点都位于平行六面体 的顶点上。矢量a、b、c 的长度a=|a|, b =| b| , c =|c|及其夹角α,β,γ 称为点阵参数,如 图所示
度作计数的单位,离原点最近的一个晶面在三个坐标轴上的截 距为a/h, b/k, c/l, 则(hkl)称为该晶面族的晶面指数,也称密勒指 数。
(100)
(110)
(100),(110)在点阵中的取向
¾晶带
在晶体结构或空间点阵中,与某一取向平行的所 有晶面均属于同一个晶带。
同一晶带中所有晶面的交线互相平行,其中通过 坐标原点的那条直线称为晶带轴。
例:金刚石晶胞中8个原子 的位置
以晶格常数为度量单位,
(000), (1 1 0), (1 0 1), (0 1 1) 22 2 2 22
(1 3 1), ( 3 1 1), (1 1 3), ( 3 3 3) 444 444 444 444
以实际长度表示为,
(000), ( a a 0), ( a 0 a ), (0 a a ) 22 2 2 22
o 例:
9氯化铯晶格的布拉菲格子是简单格子。 9氯化钠的布拉菲格子是面心立方格子。
(a) (b)
(c) (d) 一维周期排列的结构及其点阵(黑点代表点阵点) (a) Cu , (b) 石墨 , (c) Se , (d) NaC l
¾ 晶胞有两个要素
1. 晶胞的大小与形状:
由晶胞参数a,b,c,α, β,γ 表示。a,b,c 为六 面体边长,α,β,γ 分别
Outline
3.1 晶体和空间点阵
3.1.1 晶体和点阵的基本概念 3.1.2 点阵参数和阵点位置 3.1.3 点阵类型
3.2 晶系、布拉菲格子 3.3 典型的晶格结构 3.4 倒易点阵 3.5 晶格的对称性 3.6 晶体缺陷
4.1.3 点阵类型
晶体的基本性质和外形规律特征的根本原因在于它内部 的空间格子构造,在理想晶体中,其内部质点均按照格子构 造规律排列。平行六面体是空间格子的最小单位,整个晶体 结构可视为平行六面体(即晶胞)在三维空间平行的、毫无 间隙的重复堆砌而成。
¾ 工艺
结构
性能
• 制备工艺影响材料的结构。 • 材料的组分和微观结构决定材料的性能。 • 性能反映结构;通过结构表征来优化生长工艺。
结构对性能调控的典型事例
Outline
3.1 晶体和空间点阵
3.1.1 晶体和点阵的基本概念 3.1.2 点阵参数和阵点位置 3.1.3 点阵类型
空间点阵划分为平行六面体晶格的Bravais法则是:应反 映点阵的对称性,格子的直角尽量多,且包括点阵点数最少.
三维点阵选取平行六面体格子共有七中形状-七个晶 系,十四中Bravais点阵型式。七大晶系包括三斜、单斜、正 交、四方、三角、六角、立方晶系,如下表所示。这些空间 格子又可分为四种类型:原始格子(P)、体心格子(I)、底心格 子(C)和面心格子(F)。
2. 密堆积:由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合 的晶体中,原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互 配位数高,能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。
密堆积方式因充分利用了空间,而使体系的势能尽可 能降低,而结构稳定。
常见密堆积型式
面心立方最密堆积(A1) 六方最密堆积(A3)
最密
体心立方密堆积(A2) 非最密
子作长程无序排列的固体称为非晶态。
¾ 单晶体的几个概念:
1. 晶棱:晶体的外部晶面的交线。 2. 晶带:如果晶面间的晶棱相互平行,构成这些晶棱的晶面
称为一个晶带。平行晶棱的方向称为带轴。 3. 晶面(夹)角守恒定律:同一种晶体,不论其外形如何,
两个确定晶面的夹角的大小恒定不变。
¾ 配位数与密堆积
1. 配位数:一个粒子的周围最近邻的粒子数,可以被用来描 写粒子排列的紧密程度,这个数称为配位数。
• 晶体的定义
1991年国际晶体学会修改了晶体的定义,把 晶体定义为“能给出实质上相互分离的衍射峰的固 体 ” (Crystal: Solid giving essentially discrete diffraction peaks)
4.1.1. 晶体和点阵的基本概念
晶体是由原子(离子或分子)在空间周期性重复地排列所 构成的固体物质。常把这种周期性的结构称为晶格。其中周期 性重复的单元称为结构基元。
是bc,ca,ห้องสมุดไป่ตู้ab 的夹角。
2. 晶胞的内容: 晶胞内部粒子的种类,数目及它在晶胞中
的相对位置,由原子坐标参数 (x , y , z )规定。 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。
*晶胞中的原子个数
N原子
=
N 顶角 8
+
N面心 2
+
N 体心
Outline
3.1 晶体和空间点阵
3.1.1 晶体和点阵的基本概念 3.1.2 点阵参数和阵点位置 3.1.3 点阵类型
z
c
y
βγα b
a
x
图 (c) 空间点阵,空间格子
¾原子位置的坐标表示
o 表示出一个晶胞里面的原子就可以了:其他原 子就按照这个晶胞的样子重复。
o 以任意顶点为坐标原点,以与原点相交的三个 棱边为坐标轴,分别用点阵周期(a、b、c)为 度量单位,可表示晶格中任一点的位置(x y z)。 在有关晶体的结构因子等实际计算中,通常使 用实际的长度单位表示晶格中的原子位置。
晶带轴的晶向指数[uvw]即为该晶带的指数。
• 晶带定律
根据晶带的定义,同一晶带中所有晶面的法线
都与晶带轴垂直。晶带轴用正点阵矢量r=
ua+vb+wc 表 达 , 晶 面 法 向 用 倒 易 矢 量 r* =
Ha*+Kb*+Lc*表达。由于r*与r垂直,所以,
rr∗
⋅
rr
=
(Har∗
+
Kbr∗
的方向来标志,上式中u, v, w必为互质的整数,实际上 用这三个互质的整数来标志晶向,写作[uvw],称为晶 向指数。
• 等效晶向组成等效晶向族,通常用尖括号表示为 <100>,<111>, <110>等.
¾晶面
晶面:布拉菲格点可以看成分布在平行等距的平面系上,这些 平面称为晶面。
• 密勒指数 (hkl):以晶胞的基矢a, b, c为坐标轴,用基矢长
第四章 晶体结构和空间点阵
Outline 4.1 晶体和空间点阵 (Crystal & Space Lattice) 4.2 晶系、布拉菲格子 4.3 典型的晶格结构 4.4 倒易点阵 (Reciprocal Lattice) 4.5 晶格的对称性 4.6 晶体缺陷
¾ 材料的分类:
• 按照是否有长程序,粗略地分为晶体和非晶体两大类。 • 按照位置有序和取向有序,可分为:
( a 3a a ), (3a a a ), ( a a a ), (3a 3a 3a ) 4 4 4 4 44 444 4 4 4
¾晶列
• 晶列:布拉菲格点可以看成分布在平行等距的直线系 上,这些直线系称为晶列。这些直线的方向称为晶向。
• 晶向:任rr一=晶u列ar的+方v向br可+由w连cr接晶列中相邻格点的矢量
[ Physics Today, P55, Sep. 2007 ]
• 材料科学与工程上:metals、ceramics、 polymers
¾ 材料的性能取决于其化学组成和微观结构。当化学 组成确定后,材料的结构就决定其性能。而结构又 是和工艺条件紧密相联系的。因此,研究材料的结 构,不仅可以帮助我们判别材料的性能,而且也可 以使我们了解到生产工艺过程的变化情况。
1) 晶体点阵的点子,代表着结构中相同的位置,称为点 阵点,或阵点,格点(也有文献称其为结点)。
2) 空间格子表征了晶体结构的周期性,当每个格点代表 一个原胞时,则该空间格子称为布拉菲格子。
3) 布拉菲格子只反映了晶体结构的周期性,而没有反映 其对称性。要反映对称性,还必须同时考虑结构基元 的具体情况。
在晶体的空间点阵中,每个阵点都具有完全相同 的周围环境;在平移的对称操作(连结点阵中任意两 点的矢量,按此矢量平移)下,所有点都能复原;每个 点代表结构中相同的位置;它所对应的具体内容,包 括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排 列的结构,称为晶体的结构基元,简称基元(Basis)。 基元是指重复周期中的具体内容;点阵点是代表结构 基元在空间重复排列方式的抽象的点。如果在晶体点 阵中各阵点位置上,按同一种方式安置结构基元,就 得整个晶体的结构。所以
七个晶系的点阵类型
晶系 点阵类型
点阵常数
特征对称元素
三斜 P
a≠b≠c
α≠β≠γ≠90°
单斜 P、C
a≠b≠c
α= γ=90° ≠β
正交 P、C、I、F a≠b≠c
α=β=γ=90°
四方 P、I
a=b≠c
α=β=γ=90°
三角 R
a=b=c
α=β=γ≠90°
六角 P
a=b≠c
α=β=90°, γ=120°
3.2 晶系、布拉菲格子 3.3 典型的晶格结构 3.4 倒易点阵 3.5 晶格的对称性 3.6 晶体缺陷
4.1.2点阵参数与阵点位置
在点阵中以直线连结各个点阵点,形成直线点 阵,相邻两个点阵点的矢量a是这直线点阵的单位矢 量,矢量的长度a=|a|,称为点阵参数,如图(a)
a
图 (a) 直线点阵
平面点阵必可划分为一组平行的直线点阵,并
基元的选取有一定的任意性,有实际意义的方法有两种:
(1)一种是选取最小的重复单元,即使晶胞中包含的原子 最少,这种最小的重复单元称为原胞(primative cell)
o 原胞中只包含一个原子的晶格称为简单晶格 o 原胞中包含两个或两个以上原子的晶格称为复式晶格
(2)另一种是选取能够最大限度反映晶格对称性质的最小 重复单元,称为晶体学晶胞 (unit cell),晶体学晶胞各个边 的实际长度称为晶格常数。
晶格、原胞、晶胞、点阵实例 b
a
( a )NaCl
( b )石墨
二维周期排列的结构及其点阵(黑点代表点阵点)
(a) Po (d) Cu
(b) CsCl
(c) Na (e) 金刚石
原胞、晶胞、点阵(黑点代表点阵点)
¾空间点阵
晶体的重复单元(结构基元)在三维空间作周期性排 列,这些周期性排列的重复单元可抽象成一些在空间以同样 周期性排列的相同的点子,这些点子构成的阵列称为点阵 (lattice),或空间点阵,或空间格子。整个晶体可用一个三维 点阵来表示。
3.2 晶系、布拉菲格子 3.3 典型的晶格结构 3.4 倒易点阵 3.5 晶格的对称性 3.6 晶体缺陷
4.1晶体和空间点阵
红宝石,绿宝石、蓝宝石,雪花
YVO4
锗酸铋
电气石
¾晶体结构的特征
晶体内部的原子或分子按周期性规 律排列,这是晶体结构最基本的特 征。
晶体具有下列共同特性:
• 对称性:晶体的理想外形和内部结构都具有特定的对称性 • 均匀性: 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。 • 各向异性:晶体种不同的方向上具有不同的物理性质。 • 固定熔点:晶体在熔化时,各部分需要同样的温度。 • 规则外形:理想环境中生长的晶体自发形成凸多面体外形。 • 使X射线产生衍射:衍射是晶体的固有特性。
+
Lcr∗
)
⋅
(uar
+
r vb
+
wcr)
=
0
由此可得:Hu+Kv+Lw=0
这也就是说,凡是属于[uvw]晶带的晶面,它 们的晶面指数(HKL) 都必须符合上式的条件。上面 关系式称为晶带定律。
¾ 晶体相关的基本概念:
1. 单晶:构成固体的原子作周期性有规则排列的固体。 2. 多晶:由细微小单晶无规排列的固体。 3. 非晶:至少在微米尺度内作周期性排列称为长程有序。原
晶体结构 = 点阵 + 结构基元
这是普适定义,实际使用的基元是最小的结构基元— 原胞,相应的点阵是布拉菲点阵,即
晶体结构 = 布拉菲点阵 + 原胞
o 注意: 1) 布拉菲格子的每一个格点对应一个原胞。 2) 对于简单晶格来说,实际晶格本身和布拉菲格子完全 相同;在复式晶格中,每一种等价原子都构成和布拉 菲格子相同的格子。
立方 P、I、F a=b=c
α=β=γ=90°
无
二次旋转轴或镜面
三个互相垂直的二次旋转 轴或两个互相垂直的镜面 四次旋转轴或四次反轴
可选择两个不相平行的单位矢量a和b划分成并置的
平行四边形单位,点阵中各点阵点都位于平行四边 形的顶点上。矢量a和b的长度a=|a|, b =|b|
及其夹角γ称为平面点阵参数,如图所示
b
y
aγ
x
图 (b) 平面点阵,平面格子
立体点阵必可划分为一组平行的直线点阵,并可选
择三个不相平行的单位矢量a、b、c 划分成并置的平 行六面体单位,点阵中各点阵点都位于平行六面体 的顶点上。矢量a、b、c 的长度a=|a|, b =| b| , c =|c|及其夹角α,β,γ 称为点阵参数,如 图所示
度作计数的单位,离原点最近的一个晶面在三个坐标轴上的截 距为a/h, b/k, c/l, 则(hkl)称为该晶面族的晶面指数,也称密勒指 数。
(100)
(110)
(100),(110)在点阵中的取向
¾晶带
在晶体结构或空间点阵中,与某一取向平行的所 有晶面均属于同一个晶带。
同一晶带中所有晶面的交线互相平行,其中通过 坐标原点的那条直线称为晶带轴。
例:金刚石晶胞中8个原子 的位置
以晶格常数为度量单位,
(000), (1 1 0), (1 0 1), (0 1 1) 22 2 2 22
(1 3 1), ( 3 1 1), (1 1 3), ( 3 3 3) 444 444 444 444
以实际长度表示为,
(000), ( a a 0), ( a 0 a ), (0 a a ) 22 2 2 22
o 例:
9氯化铯晶格的布拉菲格子是简单格子。 9氯化钠的布拉菲格子是面心立方格子。
(a) (b)
(c) (d) 一维周期排列的结构及其点阵(黑点代表点阵点) (a) Cu , (b) 石墨 , (c) Se , (d) NaC l
¾ 晶胞有两个要素
1. 晶胞的大小与形状:
由晶胞参数a,b,c,α, β,γ 表示。a,b,c 为六 面体边长,α,β,γ 分别
Outline
3.1 晶体和空间点阵
3.1.1 晶体和点阵的基本概念 3.1.2 点阵参数和阵点位置 3.1.3 点阵类型
3.2 晶系、布拉菲格子 3.3 典型的晶格结构 3.4 倒易点阵 3.5 晶格的对称性 3.6 晶体缺陷
4.1.3 点阵类型
晶体的基本性质和外形规律特征的根本原因在于它内部 的空间格子构造,在理想晶体中,其内部质点均按照格子构 造规律排列。平行六面体是空间格子的最小单位,整个晶体 结构可视为平行六面体(即晶胞)在三维空间平行的、毫无 间隙的重复堆砌而成。