固体物理-第二章晶体结构(1).pptVIP

显露在晶体外表的晶面往往是一些解理面 另外，固体激光器中，经常利用晶体的解理面比较平整的特点，而将其制成谐振腔中的反射境，以使激光物质被多次激发 翡翠中，硬玉矿物的解理面反光形成一些亮白的条状白斑 第三节 晶面与晶面指数 水晶晶体 翡翠的“苍蝇翅” 3. 晶面族 ——原子分布和晶面间距完全相同的晶面 比如：立方晶体的晶胞中 第三节 晶面与晶面指数 三、晶向指数 ——表示垂直于晶面 的方向。 例如： 第三节 晶面与晶面指数 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 晶体的平移对称性 一、晶体的对称操作 1. 旋转对称 n 且 如果晶格围绕转轴旋转 角后回复原状， 则称该转轴为晶格的n 度对称轴 晶体的对称性：晶体经过对称操作后仍能回复原状的特征 晶体的宏观对称性 （外形上的对称） 制约 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 晶体中不存在5度对称轴 3个4度轴：对面中心的连线 4个3度轴：体对角线 例如：一个立方体 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 6个2度轴 2.中心反演和n度旋转反演轴 （1）中心反演 i 使坐标 的操作称为对原点的中心反演，如果经过中心反演后晶格回复原状，则晶格具有中心反演对称性。 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 （2） n度旋转反演轴 晶体经绕轴作n度旋转与中心反演的复合操作后与自身重合，则称其具有n度旋转反演对称性。 受平移对称性的制约，只能有1，2，3，4，6度旋转反演轴。 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 3. 镜面对称 m 对某一平面进行镜像反映对称操作 镜面 某一种对称操作可能等价于其他几种对称操作的复合操作 例如： 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 4. 晶系 原胞：晶格的最小重复单元 晶胞：最能体现晶格对称性的重复单元 根据晶胞的边长 及其夹角 的不同（即根据晶格的对称性），可以把晶体分为7个晶系 七个晶系： 立方晶系 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系 单斜晶系 三斜晶系 根据晶胞的体心、或面心位置处有无格点，又将七个晶系具体分为（只有）14种布拉菲格子。 第四节 晶体的宏观对称性 晶系 对称性降低 第五节 倒格子 一、倒格子定义 设某晶体原胞的基矢为 则倒格子基矢的定义为： 原胞体积 倒格矢：倒格子中任一格点的位置矢量 二、正、倒格子间的关系 1、 2、倒格子原胞体积是正格子原胞体积的倒数的 倍。 简证： 倒格子原胞体积 第五节 倒格子 简立方结构 简立方的倒格子仍是简立方 第五节 倒格子 面心立方结构 易证，面心立方与体心立方互为正倒格子 注意：复式格子的倒格子是其布拉菲格子的倒格子。 第五节 倒格子 * * 第一节 晶体结构的周期性 大晶体红水晶包裹 粉色电气石 天然硫 黄玉 构成粒子的规则周期性排列 晶体结构 一、 晶体结构的特点 晶体由基本微粒作周期性有规律地排列而成 构成晶体的基本微粒可以是： 原子：如金刚石中的碳原子,石墨烯中的碳原子 离子：如NaCl晶体中的 分子：以分子作用力(范德瓦尔斯力 )结合在一起的晶体，如大部分有机化合物晶体（药品，染料），H20、HF等 集团：如 晶体中的由60个 原子组成的笼状分子集团 第一节 晶体结构的周期性 周期性结构是晶体有别于非晶体的最根本的特征． 几何外形 熔点 各向异性 第一节 晶体结构的周期性 晶体 非晶体 第一节 晶体结构的周期性 二、晶体周期性结构的描述 1、晶格、格点、点阵 晶格：晶体中粒子的重心点周期性的排列所组成的骨架 格点：微粒重心的位置（结点） 点阵：格点的总体 a1 a2 a3 2、晶胞、原胞、基矢 晶体的结构，可看作由格点沿空间三个不同方向，各按一定的距离周期性的平移而构成。故晶体的周期性又称为平移对称性。 第一节 晶体结构的周期性 晶胞：晶格中的重复单元(两个特性)； a1，a2，a3 的选择不具有唯一性 1、平行堆积可以充满整个晶体 2、任意两个晶胞相对应的点上，晶体的物理性质相同 A a2 0 a1 B C 1 基矢：构成原胞的边矢量 二维的情况： Rn=n1a1+n2a2 (n1,n2为B整包括零的任意数) 晶胞：晶格中的重复单元(两个特性)； 原胞：体积最小的晶胞，即最小的重复单元 第一节 晶体结构的周期性 4 3 2 二维基矢构成的原胞呈平行四边形，且每个原胞中仅有一个格点 二维点阵中，1、2、3、4均为晶胞，其中1、2、3是原胞 格矢：晶格中任一格点的位置矢量 第一节 晶体结构的周期性 晶体中任一物理量沿基矢方向平移基矢的整数倍，保持性质不变，体现了平移对称性。 三维原胞呈平行六面体，且每个原胞中仅有一个格点，原胞