第01章-晶体结构讲课讲稿.ppt

《第01章-晶体结构讲课讲稿.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、第01章-晶体结构晶体内部结构实例－NaCl晶体宏观的NaCl晶体布拉菲空间点阵和基元晶体可以看成一个粒子或一组粒子（简称基元）沿空间三个方向，以不同的周期重复平移的结果。为了描述粒子排列的周期性，把基元抽象为几何点，这些点的集合称为布拉菲点阵（Bravaislattice）。布拉菲点阵的特点：所有格点是等价的，整个布拉菲点阵可以看成一个格点沿三个不同的方向，各按一定的周期平移的结果。晶体结构＝基元＋布拉菲点阵BravaisLatticeCrystalLatticeBasis二维空间点阵的实例布拉菲空间点阵和基元（续）格点（latticSite）空间点阵中周期排列的几何点基元（

2、Basis）一个格点所代表的物理实体空间点阵（Lattic）格点在空间中的周期排列在布拉菲点阵中，以某一格点为坐标原点，选取与晶格维数同样多的一组矢量，构成坐标系，使得晶格中任意一个格点的径向量（称为晶格矢量）可以表述为一组矢量的整数线性组合,这一组矢量称为基矢。基矢和晶格矢量基矢量举例基矢的大小：所选方向最短的周期基矢量的选取不是唯一的！晶格矢量（三维晶格）：平移任一个晶格矢量后，晶体原子排列同原来的排列情况一样，这就是晶格的平移对称性。均为整数晶格矢量表示空间r处的物理量原胞的体积：空间格子和原胞空间点阵也称为空间格子（晶格）在空间格子中，以某一格点为顶点，以基矢为边长构成

3、的平行六面体称为原胞。原胞描述了晶体结构的周期性，是晶格中体积最小的重复单元：格点只能位于平行六面体的的顶点上，因而每个原胞只包含一个格点*原胞的几何特征由原胞的边长以及它们之间的夹角α,β和γ规定原胞（PrimitiveCell）原胞选取的不唯一性原胞选取不唯一，但对于给定的空间点阵，无论怎样选取，原胞的体积相同布拉菲点阵反映了原子排列的周期性，是基元几何表示点的集合，每个格点是等价的描述布拉菲点阵的三种方法基矢、晶格矢量、原胞基元反映构成晶体的原子的种类、数目和相对取向及位置，基元依不同的晶体而异晶体结构＝基元＋布拉菲点阵原胞是考虑点阵周期性最小的重复单元。它很好的描述了晶

4、格的周期性，但有时不能反映出晶体的对称性。为了反映晶格的宏观对称性，同时又计及周期性，选取重复单元时，不要求其体积最小：即格点除了位于平行六面体顶点，还可以位于平行六面体的体心和面心上，这样选取的重复单元称晶胞（也叫单胞、惯用单胞）。晶胞(unitcell)晶胞是同时计及周期性和对称性的尽可能小的重复单元，也是一个平行六面体。晶胞基矢通常用表示,其大小是该方向最短的平移周期。晶胞基矢的大小称为晶格常数。各种类型的布拉菲格子如何选取晶胞有统一的规定*。晶胞的特征晶体具有封闭的几何多面体外形晶面、晶轴解理面的概念晶轴（了解）晶胞基矢的选取相对晶轴有一定的取向1850年，布拉菲证明，

5、根据晶体宏观对称性对布拉菲格子的要求，对于三维晶格，布拉菲格子总共可分为7类，称为7大晶系。考虑到平移对称性的要求，每一种晶系有一种或几种布喇菲晶胞，共有14种布喇菲晶胞。对每种晶胞，人们已经有习惯的原胞选取方式，因此也可以说有14种布拉菲原胞。1.2十四种布喇菲晶胞和七大晶系三斜晶系：单斜晶系：正交晶系：四方晶系：三角晶系：六角晶系：立方晶系：七大晶系BravaisLatticesBravaisLatticesP（简单）：每个晶胞一个格点I（体心）：每个晶胞二个格点F（面心）：每个晶胞四个格点A（侧心）：每个晶胞二个格点B（侧心）：每个晶胞二个格点C（侧心）：每个晶胞二个格点

6、布拉菲晶胞的格点只能位于晶胞的顶点、面心或体心。符号为：布拉菲点阵的符号（了解）原胞的体积基矢量：立方晶系－简立方SimpleCublic，简写为SC格点在立方体的顶角上晶胞与原胞相同fcc：bcc：00立方晶系－面心立方、体心立方原胞的基矢：六角格子基元包含一个原子的晶体结构叫简单格子基元包含两个或两个以上原子的晶体结构称为复式格子复式格子在概念上已经涉及到具体的晶体结构，而非抽象的点阵简单格子和复式格子对于基元包含两个或更多的原子的晶体，在抽象空间点阵时,有两种方法：按基元抽象点阵晶体结构＝基元＋空间点阵分别抽象出每一种原子的点阵。不同类型的原子形成的点阵是相同的，都等同于

7、基元的点阵（但相互间有相对位移）晶体结构＝各等价原子形成的点阵套构而成Wigner-Seitz原胞选取方法任选一个格点为原点，作其与最近和次近邻格点连线的垂直平分面，这些垂直平分面所封闭的包含晶格原点的最小空间，称为Wigner-Seitz原胞WS原胞具有围绕原点的中心对称性，其构造不涉及对基矢量的任何特殊选择；是最小的重复单元，与相应的布拉菲原胞有完全相同的对称性，且体积相等。二维晶格的W-S原胞基元中的原子数目可以是一个，也可以多于一个。基元中第j个原子的中心位置相对于一个格点可以用下式