§1.1晶体的特征.ppt

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1、第一章晶体结构§1.1晶体的特征一、晶体、非晶体、液晶和准晶体1.晶体(1)结构在微米量级是有序排列的—长程有序(103nmm)。(2)熔点在熔化过程中，晶态固体的长程有序解体时对应一定的温度—熔点。(3)外形晶体具有规则的外形。晶面有规则、对称地配置。一个理想完整的晶体，相应的晶面的面积相等。1例如：不同生长条件下NaCl晶体的外形—b,c,d(a)2雪花结晶花样六角形白色结晶体空气中所含水汽多少及温度高低等不同，所形成的雪花的形状也不同。3石墨晶体42.非晶体(1)结构在凝结过程中不经过结晶的阶段，非晶体中分子与分子的结合是无规则的。(2)熔点长程无序,短程有序(101nmm以下)

2、。不具备长程有序特点，所以没有固定的熔点。(3)外形没有一定的外形。5Be2O3晶体与Be2O3玻璃的内部结构氧铍63.液晶某些晶体当加热至某一温度T1时转变为介于固体与液体之间的物质，在一维或二维方向上具有长程有序。当继续加热至温度T2时，转变为液体，用于显示器件。4.准晶体1984年Shechtman用快速冷却方法制备的AlMn准晶，结构有别于晶体和非晶体。7Latticeimageofwater-quenchedAl72Ni20Co8obtainedbytheHighAngleAnnularDarkField(HAADF)存在5重对称轴8二、晶粒、单晶体、多晶体1.晶粒——晶体内

3、原子(离子或分子)排列一致的一个区域，称为晶粒(1µm以上)。>1µm92.单晶体晶体是由一个晶粒组成的，称为单晶体。宏观尺寸二维正方结构10二维六角结构11二维蜂巢结构12二维蜂巢结构133.多晶体由多个晶粒组成，各晶粒通过晶界结合在一起。多晶体由成千上万的晶粒构成，尺寸大多在厘米级至微米级范围内变化，没有单晶所特有的各向异性特征14三、晶面、晶棱、晶带、带轴、解理性、各向异性1.晶面—围成晶体的平面称为晶面。2.晶棱—晶面之间的交线称为晶棱。3.晶带—互相平行晶棱的晶面的组合称为晶带。4.带轴—互相平行的晶棱的共同的方向称为带轴。5.解理性—晶体沿某些确定方向的晶面所具有的劈裂的性

4、质称为晶体的解理性。这样的晶面称为解理面。6.各向异性—在不同带轴的方向上，晶体具有不同的物理性质，称为晶体的各向异性。15例如：如图二所示，晶面—abcd、bfgc、abfe。晶棱—ab、ef、bc。晶带—晶棱ae、bf、cg、dh互相平行，由它们所决定的晶面组合abfe、bcgf、cdhg、adhe称为晶带。带轴—晶棱ae、bf、cg、dh共同的方向OO’即为带轴。16四、晶面的形成晶面角守恒定律1.晶面的形成晶体的外形一般是凸多面体，由于生长的条件不一样，同一种晶体的外形有时是不一样的。例如：NaCl晶体(盐岩)的外形可以是立方体、八面体、立方体和八面体的混合体。晶体本身的大小和

5、形状是受晶体生长时外界条件影响，而不是晶体品种的特征因素。17(a)182.晶面角守恒定律属于同一品种的晶体，两个对应晶面(或晶棱)间的夹角恒定不变。同一品种的晶体，尽管外界条件使晶体的外形有所不同，但是其内部结构相同，这一共同性就表现为晶面角守恒。19