固体物理复习资料1.ppt

类型 阴离子晶格 阳离子占据空隙 CN 每个晶胞含有 CaF2 萤石 简单立方 ?的立方体空隙 （Ca2+呈面心立方晶格） Ca2+ 8 F- 4 Ca2+: F- = 4 : 8 TiO2 金红石 简单六方 八面体空隙（ Ti4+呈体心四方晶格） Ti4+ 6 O2- 3 Ti4+: O2- = 2 : 4 5种最常见类型离子晶体的空间结构特征 因正负电荷数要中和，所以负离子电价要等于它周围每个正离子分给它的电价之和。例：MgO晶体，NaCl型结构，Mg2+，CN=6，S=2/6=1/3，即Mg2+给每个周围O2-1/3价，因为O2-与6个Mg2+形成静电价，所以 习 题 将一个钠原子从钠晶体内部移到晶体表面所需的能量为 1 ev。试算300 K 下晶体中肖特基缺陷的浓度。 第三章 习 题 1. 光学波频率的最大值和最小值，声学波频率的最大值； 2. 相应声子的能 在一维复式格子中，如果 ， ， ，计算 3.在T=300K下，三种声子数目各为多少？ 第四章 特鲁德模型 当金属原子凝聚在一起形成金属时，原来孤立原子封闭壳层内的电子 (芯电子) 仍然能够紧紧地被原子核束缚着，它们和原子核一起在金属中构成不可移动的离子实；而原来孤立原子封闭壳层外的电子 (价电子) 则可以在金属中自由地移动。 第五章 特鲁德模型的基本假设 I 在没有发生碰撞时，电子与电子、电子与离子之间的相互作用可以忽略。在无外场作用时，电子作匀速直线运动；在外场作用下，电子的运动服从牛顿定律。 忽略了电子与电子之间相互作用的近似称为独立电子近似 忽略了电子与离子之间相互作用的近似称为自由电子近似 所以这样假设称为独立自由电子近似 特鲁德模型的基本假设 II 碰撞是电子突然改变速度的瞬时事件，正如硬橡皮球从固定的物体上反弹回来一样，它是由于运动中的电子碰到不可穿透的离子实而反弹所造成的。 运动电子的轨迹 六方最紧密堆积结构的空间利用率 在六面体的上表面，短对角线与相邻两边构成了一个等边三角形，边长为a。这个等边三角形与体内球相切，4个球的中心连成了一个边长为a的正四面体，这个正四面体的高为：(2/3)1/2a。平行六面体的高度即为2(2/3)1/2a。 第一章 如果球的半径为 r，则 a = 2r。平行六面体的体积为 两个圆球的体积为 故空间利用率为VB/V = 74%。这是理论上圆球紧密堆积所能达到的最大堆积密度。 可以证明：立方最紧密堆积结构的空间利用率也是 74%。(证明过程留作课外作业自己完成)  在各类晶体结构中，六方最紧密堆积和立方最紧密堆积是空间利用率最高的两种结构。 体心立方堆积，空间利用率为 68%。 简单立方堆积，空间利用率为 52%。 小结一下 六方最紧密堆积的晶体结构图形与空间点阵图形是不一样的，而三种立方堆积的晶体结构图形与空间点阵图形则是一样的 六方最紧密堆积结构的基元由两个圆球构成，是导致晶体结构与空间点阵图形不一样的原因 三种立方堆积中的基元均由一个圆球构成，因此晶体结构图形与空间点阵图形是一样的 7 大晶系 根据相应的平行六面体的几个特征，14 种布拉维格子可以分为 7 类，称为 7 大晶系。这 7 大晶系按对称程度增加的次序分别为： 三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、立方晶系。 7 大晶系的几何特征 (1)???立方晶系：a = b = c; ? = ? = ? = 90? (2)???四方晶系：a = b ? c; ? = ? = ? = 90? (3)???正交晶系：a ? b ? c; ? = ? = ? = 90? (4)?? 单斜晶系：a ? b ? c; ? = ? = 90?；? ? 90? (5)???三斜晶系：a ? b ? c; ? ? ? ? ? ? 90? (6)?? 六方晶系：a = b ? c; ? = ? = 90?; ? = 120? (7)???三方晶系：a = b = c; ? = ? = ? ? 90? 高级晶族 立方晶系 中级晶族 六方晶系 四方晶系 三方晶系 低级晶族 正交晶系 单斜晶系 三斜晶系 有 4 条 3 次旋转轴或 3 次倒转轴 唯一的 6 次旋转轴或 6 次倒转轴 唯一的 4 次旋转轴或 4 次倒转轴 唯一的 3 次旋转轴或 3 次倒转轴 有 3 个 2 次旋转轴或 2 次倒转轴 唯一的 2 次旋转轴或 2 次倒转轴 只有 1 次旋转轴或1 次倒转轴 (1)???立方格子 3 个：简单、体心、面心