最新晶体学基本理论幻灯片.ppt

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1、晶体学基本理论2.1晶体结构与空间点阵晶体(crystal)原子或原子团在三维空间呈规则的周期性排列所构成的固体Itissolid.Thearrangementofatomsinthecrystalisperiodic。空间点阵（Lattice）空间点阵（Lattice:）用于描述晶体中原子（离子或分子）排列规律的空间格架称为空间点阵，简称点阵或晶格特征：用许多平行的直线将各结点连接起来，构成一个三维的空间格架，每个结点的周围环境都相同晶体结构（CrystalStructure）晶体中原子的具体排列方式布拉菲点阵:按照“每个阵点的周围环

2、境相同”的要求，布拉菲（BravaisA）用数学方法推导出能够反映空间点阵全部特征的单位平面六面体只有14种这14种空间点阵称----布拉菲点阵2.2晶系2.2晶系空间点阵分为：14种类型分属七大晶系底心单斜简单三斜简单单斜三斜晶系Triclinic单斜晶系Monoclinic底心正交简单正交面心正交体心正交正交晶系Orthorhombic简单菱方简单六方简单四方体心四方六方晶系Hexagonal菱方晶系Trigonal四方晶系Tetragonal简单立方体心立方面心立方立方晶系Cubic14种布拉菲点阵的归纳根据阵胞中阵点位置的不同，

3、将14种布拉菲点阵分成4类：简单点阵（P）：每个阵胞中只有一个阵点（结点），阵胞顶点的坐标底心点阵（C）：除8个顶点上有阵点外，两个相对面上还有阵点，阵点坐标，14种布拉菲点阵的归纳体心点阵（I）：除8个顶点上有阵点外，体心上还有一个阵点，阵点坐标，面心点阵（F）：除8个顶点上有阵点外，每个面心上还有一个阵点，阵点坐标，强调：晶体结构和空间点阵的区别空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14中类型晶体结构是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组

4、成各种类型的排列，实际存在的晶体结构是无限的2.3常见的晶体结构最常见的金属晶体结构有三种：体心立方结构、面心立方结构、密排六方结构体心立方结构：属于体心立方点阵例如：铬、钾、钨、钼、铌、α-铁等体心立方结构2.3常见的晶体结构面心立方结构：属于面心立方点阵例如：银、铝、铜、金、镍、γ-铁等面心立方结构2.3常见的晶体结构密排六方结构：由两个简单六方点阵相互穿插而成例如：镉、镁、锌等密排六方结构金红石的晶体结构金红石的晶体结构四方晶系：简单四方点阵晶面：由一系列原子组成的平面，可以用晶面指数表示（hkl）晶向：晶体中任意两个原子连线所指

5、的方向，用晶向指数表示[uvw]。晶面符号:描述晶面或一族互相平行面网在空间位置的符号(hkl)。也称密勒符号晶面指数：整数hkl，亦称为密勒指数。2.4晶面与晶向晶向：晶格中各格点连线所代表的方向为晶向，晶体中原子在任何方向所组成的直线。晶面:通过各格点的平面代表了晶体中的基元平面称为晶面。晶体中原子在任何方位所组成的平面。晶面指数:表示晶面在晶体中方位的符号。晶向指数：表示晶向在晶体中方向的符号2.4晶面与晶向当泛指某一晶面指数时一般用（hkl）代表，如果晶面与某坐标轴的负方向相交时，则在相应的指数上加一负号表示1）在一组互相平行的

6、晶面中任选一个晶面，量出它在三个坐标轴上的截距并用点阵周期a、b、c为单位来度量；2） 写出三个截距的倒数；3） 将三个倒数分别乘以分母的最小公倍数，把它们化为简单整数即为该组平行晶面的晶面指数。晶面指数的确定方法2.4晶面与晶向晶面指数的确定1．PBEQ面：在三坐标轴上的截距分别是1/2，1，∞；截距倒数分别是：2，1，0；化为最小整数后的晶面指数（210）2．AGE面：截距1，1，1；倒数1，1，1，晶面指数（111）3．DBEG面：截距1，1，∞；倒数1，1，0，晶面指数（110）4．DCFG面：截距1，∞，∞；倒数1，0，0，晶

7、面指数（100）注意：晶面指数，并非仅指一晶格中的某一个晶面，而是泛指该晶格中所有那些与其相平行的位向相同的晶面。在一种晶格中，如果某些晶面，虽然它们的位向不同，但原子排列相同。如(100)、(010)及(001)等，这时若不必要予以区别，可把这些晶面统用晶面族{100}表示。即：（hkl)这类符号系指某一确定位向的晶面指数；而晶面族{hkl}则可指所有那些位向不同、而原子排列相同的晶面指数。晶面族同一晶体点阵中，若干组晶面可以通过一定的对称变换重复出现，它们的面间距和晶面上结点分布完全相同这些空间位向性质完全相同的晶面属于同族等同晶面

8、，用{hkl}表示例如：立方晶系中⑴通过坐标原点引一直线，使其平行于所求的晶向；⑵求出该直线上任意一点的三个坐标值；⑶将三个坐标值按比例化为最小整数，加一方括号，即为所求的晶面指数，其一般形式[uvw]。晶