[工学]1-5-6晶体结构的基本特征.ppt

?一、 单形的概念 单形是指借助于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。 同一单形中的晶面是同形等大的。 共有47种单形。 四方柱 四方双锥 六面体 二、 聚形的概念 聚型就是指由两种或两种以上单形聚合而成的晶体形态。 只有属于同一种对称型的单形才能相聚。 3L23PC L44L25PC 由三个平行双面单形 由四方柱和四方双锥 组成的聚形 两个单形组成的聚形 聚形分析 聚形分析的主要任务是确定组成聚形的单形个数及 单形名称。 聚形分析步骤： 1、在晶体上找出全部对称要素，确定其对称型和 晶族、晶系； 2、观察聚形中有几种不同形状和大小的晶面，从 而确定单形个数； 3、数每种相同的晶面的个数，以确定每种单形由几 个晶面组成； 4、确定单形的名称。 第六节 晶体结构的基本特征（布拉维点阵和晶胞） 晶体的基本性质和外形规律特征的根本原因在于它内部的空间格子构造，在理想晶体中，其内部质点均按照格子构造规律排列。 平行六面体是空间格子的最小单位，整个晶体结构可视为平行六面体（即晶胞）在三维空间平行的、毫无间隙的重复堆砌而成。 划分平行六面体的基本原则 三条规则： 1）对称性原则 2）直角最多 3）体积最小 14种布拉维格子分为四种情况： 1、原始格子（P）：结点分布于平行六面体的八个角顶上。 1个节点 2、底心格子：结点分布于平行六面体的角顶及某一对面的中心。 2个结点。 续上页 3、体心格子（I）：结点分布于平行六面体的角顶和体中心。 2个结点 4、面心格子（F）：结点分布于平行六面体的角顶和三对面的中心。 4个结点 布拉维点阵的结构特征（The structural feature of Bravais lattice ） 简单六方点阵 二、晶胞概念 晶体结构中的平行六面体单位，其形状和大小与对应的点阵中的平行六面体一致。 区别： 晶胞由实在的具体质点（等同点）构成。点阵中的平行六面体由不具有任何的物理化学性质的几何点构成。 联系： 点阵由晶体结构抽象而来，不是任意的。 指晶体中实际质点（原子、离子或分子，也称为结构单元）的具 体排列情况 晶体结构=空间点阵+结构单元 随结构单元的不同，实际存在的晶体结构是无限的。 四 晶体的微观对称和空间群（space group) 宏观对称：从晶体外形出发 微观对称：从晶体内部出发 1mol＝6.02×1023 就晶体内部结构而言，是由结构单元构成的无限图形，因而不仅包含晶体外形出现的宏观对称操作，还包括无限图形中特有的平移操作。 1 平移轴 即前面所讲述的T矢量 进行平移操作时，图形平行于平移轴移动，按一定周期移动后整个图形复原。 2 螺旋轴和旋转平移 定义：旋转和平移的联合操作 特点：先旋转一定角度再平移而使图形复原。 共有11个螺旋轴，21、31、32、41、42、43、61、62、63、64、65。 存在左旋和右旋情况。 从投影方向看若螺旋方向为逆时针称右旋，反之称为左旋。若一次平移a/2，则不分左右旋。 石英结构中的六次螺旋轴 石英的基本结构可以看成是硅氧四面体在三和六次螺旋轴附近的螺旋链 。 3 滑移面和反映平移 先反映后平移或先平移后反映 表 滑移面 举例：NaCl 晶体中可能出现的对称要素 对称轴(5)：1，2，3，4，6 倒转轴(5)： 螺旋轴(11)： 21、31、32、41、42、43、61、62、63、64、65 滑移面(5)：a,b,c,n,d 平移轴(14)：14种布拉维格子 例1 食盐 Fm3m: F: 面心立方点阵 m: 垂直于a方向（（100）晶面）上有对称面， 3： 立方体对角线上有三次轴，[111]方向 m: 垂直于立方体晶胞面对角线即平行于（110）晶面上有对称面。 例2 高岭石：P1空间群，简单点阵，在a方向上有一对称轴。三斜晶系。 从晶系到空间群 P* 材料科学基础 Hbqref@wust.edu.cn 第五节：晶体的理想形态 14种布拉维点阵： 从所有空间点阵中，可以推导出反映所有空间点阵全部特征的单位平行六面体，只有14种。 简单三斜 a?b?c,??????90