6晶体内部结构的微观对称.ppt

第一节、十四种空间格子 （十四种布拉维格子） 1．平行六面体的选择(即格子的画法选择） 对于每一种晶体结构而言，其结点(相当点)的分布是客观存在的，但平行六面体的选择是人为的。 平行六面体的选择原则如下： 1）所选取的平行六面体应能反映结点分布整体所固有的对称性； 2）在上述前提下，所选取的平行六面体中棱与棱之间的直角关系力求最多； 3）在满足以上二条件的基础上，所选取的平行六面体的体积力求最小。 下面两个平面点阵图案中，请同学们画出其空间格子： 4mm mm2 mm2 引出一个问题：空间格子可以有带心的格子 √在实际晶体结构中，这种被选取的重复单位（平行六面体）称为晶胞，整个晶体结构就是晶胞在三维空间平行地、毫无间隙地重复堆砌而成； √晶胞与平行六面体的区别在于：晶胞是具体晶体结构中的最小重复单位，里面有具体的原子、离子在空间占位；而平行六面体是空间格子的最小重复单位，它是一个图形，不考虑里面具体的原子、离子情况。 2．各晶系平行六面体的形状和大小 ◇平行六面体的形状和大小用它的三根棱长（轴长）a、b、c及棱间的夹角（轴角）?、?、?表征。这组参数（a,b,c;?,?,?）即为晶胞参数.每一种晶体都有自己特定的晶胞参数。 ◇根据晶体宏观对称特点不能确定晶胞参数，只能确定晶体常数. 宏观上的晶体常数与微观上的晶胞参数是对应的,但微观的晶体结构中我们可以得到晶胞参数的具体数值。 思考题： 晶胞参数与晶体常数的区别和联系 记住并熟悉七大晶系的晶体常数特点。 其中底心、体心、面心格子称带心的格子，我们在前面画格子的例子中已经知道有带心格子的存在，这是因为有些晶体结构在符合其对称的前提下不能画出原始格子，只能画出带心的格子。 上节课知识要点回顾 √双晶，双晶结合面，双晶要素，双晶律，卡斯巴律； √双晶的分类（三种分类方案，重点）； √14种空间格子（布拉维格子）； √平行六面体的选择原则（三个原则）； √晶胞系数，晶体常数及其区别与联系 2．螺旋轴为一条假想直线，当结构围绕此直线旋转一定角度，并平行此直线移动一定距离后，结构中的每一质点都与其相同的质点重合。 举例： √螺旋轴根据旋转方向可分为：右旋螺旋轴（右手规则），左旋螺旋轴（左手规则）及中性螺旋轴（顺、逆时针旋转均可）。一般规定按照右旋螺旋的螺距来标定。 √ 41 意为按右旋方向旋转90度后移距1/4 T；而43意为按右旋方向旋转90度后移距3/4 T，按照左旋方向的旋转90度（相当于从顺时针转270度）后的移距1/4 T 。 规定： 41为右旋，43则为左旋。但43右旋时移距应为3/4T。即螺旋轴的国际符号ns是以右旋为准的。 规定：0sn/2者，为右旋螺旋轴（包括31、41、61、62）；凡n/2sn者，为左旋螺旋轴（包括32、43、64、65）；而s=n/2者，为中性螺旋轴（包括21、42、63）。  第三节、空间群 空间群为晶体内部结构的对称要素（操作）的组合。空间群共有230种，空间群亦称之为费德洛夫群（Fedrov group）或圣佛利斯群（Schoenflies group） 。 空间群是从对称型（点群）中推导出来的，每一对称型（点群）可产生多个空间群，所以32个对称型（点群）可产生230种空间群。 空间群与对称型（点群）的区别： 有限图形（晶体外形） ------无限图形（晶体内部结构） 点操作（有一个点不动）------ 空间操作 本章重点总结： 平行六面体的选择，即格子的画法； 内部结构的对称与外部形态对称的统一； 为什么只有14种空间格子的原因； 会读懂内部对称要素的各种符号： 如：31，42，65，n, d, 空间群及其国际符号：如：Pn3m, Cmcm, 3．滑移面是晶体结构中一假想的平面，当结构对此平面反映，并平行此平面移动一定距离后，结构中的每一个点与其相同的点重合。 例如: NaCl晶体结构. 示晶体格架. 滑移面按其滑移的方向和距离可分为a、b、c、n、d五种。 其中a、b、c为轴向滑移，移距分别为 1/2a， 1/2b，1/2c。 n为对角线滑移，移距为1/2（a+b）or 1/2（b+c）等。 d为金刚石型滑移，移距为 1/4（a+b）等。 举例： 空间群与对称型（点群）体现了晶体内部结构的对称与晶体外形对称的统一。如在晶体外形的某一方向上有4，则在晶体内部结构中相应的方向可能是4、41、42或4