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1、第二章：材料中的晶体结构晶体分类金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体。晶体结构——晶体中原子(离子或分子)在三维空间的具体排列方式一、空间点阵和晶胞(SpaceLatticeandUnitCell)要点：晶体结构与空间点阵的区别；晶胞的概念；3晶格常数。第一节晶体学基础FundamentalsofCrystallology1空间点阵将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点（阵点latticepoint），即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列—空间点阵（spacelattice）。空间点阵是具体的晶体结构的几何抽象。晶体结构有多少种？注意：1阵点可以代表原子、离子、分子
2、甚至原子团，是这些质点的几何中心。2每个阵点在空间分布必须具有完全相同的周围环境(surroundings)。相同是指任一阵点周围的阵点数、阵点排列方式、阵点间间距都一样。只有满足上述两个条件的阵点组成的空间阵列才能称为空间点阵。2.晶格将阵点用一系列平行直线连接，构成一空间格架称晶格。4.点阵常数（晶格常数）按此原则选出的晶胞为一平行六面体，它的尺寸和形状用点阵常数（晶格常数）来描述，包括晶胞的各边长度和各边之间的夹角。二、晶系与布拉菲点阵（CrystalSystemandBravaisLattice）晶系：不考虑晶胞中阵点的排列方式，只考虑点阵参数的差异，晶胞就只有七种形状
3、。在晶体学中它们代表了七种晶体类型，称为七大晶系。布拉菲点阵：1848年，Bravais根据“每个阵点周围环境相同”的要求，在考虑了晶胞中阵点的具体排列方式的基础上，从数学上证明了空间点阵中阵点的排列方式只有14种，这14种空间点阵就叫Bravais点阵，它们分属7大晶系。晶体结构与空间点阵晶体结构是指实际晶体中的结构单元（原子、离子、分子、分子团等）在三维空间的具体的规律排列方式，种类数量几乎是无限。它和空间点阵的关系为：晶体结构=空间点阵+结构单元如：Cu,NaCl,CaF2有不同的晶体结构，但都属于面心立方点阵。思考题：空间点阵与布拉菲点阵。三、晶向指数与晶面指数在晶体中
4、，由一系列原子所组成的平面称为晶面，原子在空间排列的方向称为晶向。晶体的许多性能都与晶体中的特定晶面和晶向有密切关系。为区分不同的晶面和晶向，采用晶面和晶向指数来标定。（MillerIndicesofCrystallographicDirectionsandPlanes）1晶向指数的标定①建立以晶胞的边长作为单位长度的右旋坐标系。②将待定晶向平移至坐标原点。③求该晶向上离原点最近的节点在坐标上的投影。④所得结果约成互质整数，加一方括号[uvw]。晶向指数意义的讨论1一个晶向指数表示着所有相互平行、方向一致的晶向指向，并不是指一根直线的指向；2若两个晶向指数的数字相同，但符号相反
5、，表示它们所指方向相反，3晶向族：立方晶系中因对称关系，有些晶向虽不平行，但质点排列方式和间距完全一样，它们属于同一晶向族，用表示晶向族举例：<100>代表晶胞六根棱边：[100],[010],[001],………；<111>代表晶胞中8根体对角线；<110>代表晶胞中12根面对角线。属于同一晶向族的晶向指数特点？数字相同，但绝对值和排列顺序不同。2晶面指数的标定①建立以晶胞的边长作为单位长度的右旋坐标系②求待定晶面在各坐标轴上的截距。③取截距的倒数。④将倒数约成互质整数，加一圆括号(hkl)。Intercepts:a,a,∞Reciprocals:a/a,a/a,a/
6、∞=1,1,0Millerindexforthisplane:(110)Intercepts:1/2a,a,∞Reciprocals:2a/a,a/a,a/∞=2,1,0Millerindexforthisplane:(210)晶面指数意义的讨论1一个晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着一组相互平行的晶面。2若两晶面指数相同，但符号相反，表示两晶面平行，通常可认为是同一晶面。晶面族：晶面性质一样的晶面，它们在空间并不一定平行，用{hkl}表示。属于同一晶面族的晶面指数特点是数字绝对值相同，但排列顺序不同。如{100}晶面族：代表晶胞中的3个表面，分别为(100),(010
7、),(001)。{111}晶面族：4个。3立方晶系中晶面的法线在立方晶系中，晶面的面法线就是与它数字相同的晶向指数。如(hkl)晶面的面法线为[hkl]，这条规则必须牢记，讨论晶体滑移系、位错滑动和晶体塑性变形时要反复使用。3．六方晶系晶面和晶向指数标定立方晶系的方法依然适用。a1，a2，c晶轴为单位长度建立坐标系，但a1轴与a2轴的夹角γ为120°，c轴与a1，a2轴相垂直(α,β)。用这种方法标定的晶面族指数和晶向族指数，数字不同，和立方晶系不同，看不出它们的等同关系。例如晶胞的六个柱面
