晶体的点阵结构和晶体材料课件.pptxVIP

晶体的点阵结构和晶体材料

;三维空间的周期性

均匀性

各向异性（玻璃为各向同性）

多面体（F+V=E+2，符合欧拉公式）

有明确的熔沸点（玻璃只有软化温度）

对称性

衍射效应（均匀性）x-ray，电子，中子衍射，有特征的衍射图谱;石英晶体的不同外形与晶面;石英晶体（长程有序）硅酸盐玻璃（长程无序）;点阵（晶格lattice)：晶体中的重复单元，用一个抽象的点表示，一组无限的点，有平移对称性

例：

一维点阵：ABABABAB;三维点阵;晶体对X-射线的衍射;多晶X-射线衍射图;晶胞(cell):按晶体结构的周期性，把晶体划分为平行六面体单位，称为晶胞，晶胞代表晶体的基本重复单位，包括大小、形状和内容

晶胞参数，a,b,c,(边长）

?，?，?;晶体的对称性

平移对称性

螺旋轴

滑移面

七个晶系

立方a=b=c;?=?=?=90°

四方a=b?c;?=?=?=90°

六方a=b?c;?=?=120°

正交a?b?c;?=?=?=90°

三方，单斜，三斜

;体心立方晶胞;CsCl的晶胞CsCl的简单立方点阵;NaCl的晶胞NaCl的面心立方点阵;金刚石的立方晶胞石墨的六方晶胞

原子坐标（000,100…);等径圆球的密堆积;六方最密堆积(hcp)立方最密堆积(ccporfcc)

ABABABABCABCABC

空间占有率74%空间占有率74%

;ABABAB六方密堆;六方晶胞;体心立方堆积，空间利用率68%;1、离子化合物的结构类型

阴离子按照hcp,fcc,bcc等形式堆积

阳离子填入阴离子堆积的八面体、四面体或立方体空隙

阴离子和阳离子的半径匹配;;主要的离子化合物形式：

NaCl型：Na+在Cl-的八面体空隙（6配位）

ZnS型（立方）：Zn2+在S2-的四面体空隙（4配位）

CsCl型：Cs+在Cl-的立方体空隙（8配位）

r+/r-越大，阳离子的配位数越高

空隙类型配位数例子

平面三角空隙3[BO3]，[CO3]

四面体空隙4ZnS，SiO2

八面体空隙6NaCl

立方体空隙8CsCl

Chapt.13.13;NaCl;NiAs的六方晶胞;ZnS(立方);原子坐标表示原子在晶胞中的位置

CsCl的原子坐标：

Cs:(1/2,1/2,1/2)

Cl:(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(1,1,1)…..

NaCl的原子坐标：

Na:(0,0,1/2),(1/2,0,0)….

Cl:(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(1,1,1)…..;2、离子半径;立方钙钛矿（CaTiO3，即ABO3）的晶胞;超导材料YBa2Cu3O7-x(x~0.2);晶体中的Schottky缺陷(空位）;分子晶体;a=4.504b=4.504C=7.334?=90?=90?=120

V=128.8Z=4空间群p63/mmc;石英(六方）;化合物的合成：有机化合物，无机化合物，纳米材料

1、元素分析,原子光谱（原子吸收，原子发射）

等离子光谱（ICP），X-光荧光分析

2、有机化合物的结构和官能团分析，分子振动光谱（IR，Raman），核磁共振（NMR）;金属有机化合物的红外光谱图;CO的紫外光电子能谱图;4、晶体的物相分析：X-射线衍射，中子