1-2常见的晶体结构.ppt

图2-48 NaCL晶胞 图2-50 -ZnS晶胞 图2-51 a-ZnS晶胞 图2-52 CaF2晶胞 图2-53 金红石晶体结构 图2-54 CaTiO3晶体结构 a0/4 a0/2 bcc rin Rbcc octahedral sites Octahedral sites: × × 6 晶体结构中的空隙位(3): hcp 晶体结构中的空隙位(3): hcp Tetrahedral sites × × × × 棱和中心线的1/4和3/4处 SC FCC BCC R R a0 R R 2R a0 R R 2R a0 3.点阵常数与原子半径 HCP C0 C0/2 *HCP点阵常数与原子半径 C0/2 2R 2R Simple cubic 4.一个晶胞中占有的原子数 Body-centered cubic Face-centered cubic HCP 5. 堆积系数 三、常见无机化合物晶体结构 晶体的对称性，晶族晶系，离子紧密堆积原理，离子的配位数，晶体的键型，一个晶胞所占有正负离子的数目，质点所处的空间坐标，空间格子类型以及同型结构的化合物等 无机化合物晶体结构主要内容: 图2-49 CsCL晶胞 Zn S 0 0 50 50 50 25 0 25 0 0 50 75 75 Zn S S2-： (0,0,0 ), (2/3,1/3,1/2) Zn2+：(0,0,5/8), (2/3,1/3,1/8) S2-： (0,0,0), (1/3,2/3,1/2) Zn2+：(0,0,3/8), (1/3,2/3,7/8) 空间群为： 分数坐标： 属于六方ZnS结构的化合物有Al、Ga、In的氮化物，一价铜的卤化物，Zn、Cd、Mn的硫化物、硒化物。 立方ZnS和六方ZnS是非常重要的两种晶体结构. 已投入使用的半导体除Si、Ge单晶为金刚石型结构外，III-V族和II-VI族的半导体晶体都是ZnS型，且以立方ZnS型为主.例如：GaP, GaAs, GaSb，InP, InAs, InSb, CdS, CdTe, HgTe Ca2+： (0,0,0), (1/2,1/2,0)，(1/2,0,1/2), (0,1/2,1/2) F-：(1/4,1/4,1/4), (3/4,1/4,1/4), (1/4,3/4,1/4), (1/4,1/4,3/4), (3/4,3/4,1/4), (3/4,1/4,3/4), (1/4,3/4,3/4), (3/4,3/4,3/4) 属于立方面心点阵， 结构单元为一个CaF2 空间群为： 分数坐标： 或将各离子坐标平移1/4 Ca2+：(1/4,1/4,1/4), (3/4,3/4,1/4), (3/4,1/4,3/4), (1/4,3/4,3/4) F-：(1/2,1/2,1/2), (0,1/2,1/2), (1/2,04,1/2), (1/2,1/2,0), (0,0,1/2), (0,1/2,0), (1/2,0,0), (0,0,0) SrF2, UO2,HgF2等晶体属CaF2型，而Li2O, Na2O, Be2C等晶体属反萤石型，即正离子占据F-离子位置，负离子占据Ca2+的位置。 * * 第二节 常见的晶体结构 晶体化学基本原理 典型金属的晶体结构 常见无机化合物晶体结构 一、晶体化学基本原理 1. 原子半径与离子半径 在晶体结构中原子或离子处于相接触时的半径 有效半径： 离子晶体中，正负离子相接触的中心距，即为正负离子的半径之和 ；共价键化合物的晶体中，两个相邻键合的中心距，即是两个原子的共价半径之和。在纯金属的晶体中，两个相邻原子中心距的一半，就是金属原子半径。 2.球体紧密堆积原理 离子晶体和原子晶体中原子和离子在结构中堆积相当于球体相互作最紧密堆积。晶体的紧密堆积有两种：如纯金属晶体的等大球体最紧密堆积和离子作不等大球体的紧密堆积。 AB ABC 等大球体紧密堆积方式（球体代表原子） 四 面 体 空 隙 和八 面 体 空 隙 数 八面体空隙 四面体空隙 每个球周围有8个四面体空隙，6个八面体空隙。 n个等径球堆积时，其 四面体空隙数为8n/4=2n, 八面体空隙数为6n/6=n Unit cell 面 心立方紧密堆积 Face-centered cubic (ABCABC…) 六方 紧密堆积hcp (ABAB…) Close-packed hexagonal Interstitials Tetrahedron Octahedron 3. 原子和离子的配位数 指在晶体结构中，该原子或离子的周围与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数 原子或离子的