第二章 结晶学基础ppt课件.ppt

《第二章 结晶学基础ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、结晶学基础晶体的定义：内部质子（原子、离子、分子）在三维空间呈周期性规则重复排列构成的物质。晶体是具有格构造的固体。晶体的基本性质（1）自限性、自范性（2）结晶均一性（3）各向异性（4）对称性（5）最小内能性。晶体最稳定。固体的能量曲线（a）理想晶体（b）具有缺陷的真实晶体（c）由淬冷得到的玻璃（d）退火玻璃（e）气相冷凝获得的无定形物质结晶学中的基本概念等同点：在晶体结构中占据相同的位置和具有相同的环境。空间点阵：在三维空间按周期性排列的几何点成为一个空间点阵，把空间点阵中的几何点或等同点称为阵点或结点。是晶体结构的数学抽象

2、，空间的几何构图。结点间距：行列中两个相邻结点间的距离。两个相交的行列构成面网。联结分布在三维空间内的结点就构成空间格子。晶体的对称要素（1）对称中心（符号C）（2）对称面（符号P）（3）对称轴（符号Ln）（旋转、螺旋、反轴）它是一根假想的直线，相应的对称变换是绕此直线的旋转。物体在旋转一周的过程中复原的次数称为该对称轴的轴次。如吊扇叶片转一局重复三次，该对称轴就称为三次对称轴，使物体复原所需的最小旋转角称为基转角α。轴次n可写成：n＝360°/α。在晶体的宏观对称中，n的数值不能是任意的。在晶体中只可能出现一次、二次、三次、

3、四次和六次轴，而不可能存在五次及高于六次的对称轴。凡轴次n，大于2的称高次轴。（4）倒转对称轴（符号Lni）（是一种复合对称要素）（5）映转轴（符号Ln8））（是一种复合对称要素）晶胞——晶格中含有晶体结构中具有代表性的最小重复单位，称为单元晶胞（简称晶胞）。晶胞一定是一个平行六面体。晶胞的形状和大小由晶体的结构决定。确定晶胞是按一定原则进行：（1）尽可能反映晶体内部结构的对称性，（2）是尽可能选取对称性高的素单位。晶胞的两个基本要素：一、是晶胞的大小和形状。二、是晶胞内部各个原子的坐标位置，就知道整个晶体的空间结构了。晶胞由

4、晶体空间点阵中3个不相平行的单位矢量a、b、c所规定，其大小形状用晶胞的三个边的长度a、b、c和3个边之间的夹角。α、β、γ来表示。晶胞的类型一共有7种，分别和7个晶系对应。每个晶系有它自己的特征对称元素，按特征对称元素的有无为标准，并根据特征对称元素选择晶体的坐标轴x、y、z：单位矢量a、b、c分别确定它们的晶体几何常数。十四种布拉维格子十四种布拉维格子三斜晶系常数单斜晶系常数单斜晶系常数正交晶系常数正交晶系常数正交晶系常数正交晶系常数六方晶系常数三方晶系常数四方晶系常数四方晶系常数立方晶系常数立方晶系常数立方晶系常数晶面指

5、数坐标的确定按照通常的习惯，当面对晶体时，x轴指向我们，y轴指向我们的右边，而z轴则向上，原点的位置位于晶胞后面左下方的顶角上。与规定相反的方向为负方向。晶向指数晶向是一根从原点出发通过某一点的射线，晶向指数用最低的整数来标明。因此，[111]方向就是从0，0，0点出发通过1，l，1点的射线，当然这个方向的射线也通过（½，½，½）和(2，2，2)点。为简明起见，用整数来标记。用方括号[uvw]来表示晶向，字母u，v，w，分别表示x，y，z，三个主方向上的指数。相互平行的方向其指数是相同的。对于负的指数，加一横线来表示。如[11

6、1]方向在z轴上的分量是负值。晶面指数晶体内空间点阵的阵点还可以从各个方向被划分成许多组平行且等距的平面点阵。这些平面点阵所处的平面称为晶面。晶面具有以下两个特点：①晶面族一经划定，所有阵点全部包含在晶面族中而无遗漏；②一族晶面平行且两两等距，这是空间点阵局期性的必然结果。晶面指数的确定步骤如下：①选晶胞的某一顶点为原点，三条棱边分别为x，y，z轴。②写出该晶面与x，y，z轴相交的截距。为了避免出现零截距．所选的原点一定要在被标定的晶面之外。③取各截距的倒数。如果截距用晶胞各棱边长度（即晶格常数）a、b、c的倍数r、s、t表示

7、，取倒数则为1/r，1/s，1/t。④将三个倒数通分后去掉分母，3个分子数即为该晶面的晶面指数。如果3个数字有公约数，则应除以最大公约数。当泛指某一晶面的指数时，常用hkl字母表示，并加团括号，即用符号（hkl）密勒指数（晶面指数）表示。不是指一个晶面，而是代表互相平行的一组晶面。确定晶面指数时．要注意以下几点:①当晶面与某晶轴平行时，则可认为晶面与该轴在无限远处相交，而无穷大的倒数为0，故相应的指数为0。②如果被标定晶面与坐标轴的负方向相截，则在指数上方冠以负号。③在晶体中凡是位于坐标的同一象限中互相平行的平面都具有同一晶面

8、指数。如果在晶面指数的3个数字上，都乘以（-1），则所代表晶面仍是互相平行的，只是不在坐标的同一象限中。因此，晶面指数（hkl）不是指一个晶面，而是代表互相平行的一组晶面。④在晶体中有些晶面虽方位不同，但原子排列和分布完全相同，晶面间距亦相同，这些晶面合称为一个晶面族，常用记