晶体的结构的周期性.ppt

第七章晶体结构与晶体的结合晶态固体的内部，至少在微米量级的范围是有序排列的——长程有序在熔化过程中，长程有序解体时对应一定的熔点非晶体——不具备长程有序特点——在凝结过程中不经过结晶的阶段非晶体中分子与分子的结合是无规则的Be2O3晶体内部结构Be2O3玻璃的内部结构第2页,共22页，星期六，2024年，5月§1、在实空间中对晶体结构周期性的描述一、晶体中原子排列的一些具体形式举例：1简单立方晶格：①原子球在一个平面内呈现为正方排列②平面的原子层叠加起来得到简单立方格子用圆点表示原子的位置——得到简单立方晶格结构第3页,共22页，星期六，2024年，5月2体心立方晶格体心立方晶格结构的金属如:??Fe(910°C),??Fe(1400°C),钒,铌,鉭,钼,钡,钨等30多种金属具有这种晶体结构.AAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBAAAA第4页,共22页，星期六，2024年，5月3面心立方晶格六角密排是指：全同小圆球平铺在平面上，任一个球都与6个球相切每三个相切的球的中心构成一等边三角形——六角密排的情况之一??Fe,Cu,Ni,Al,Ag等20多种金属具有这种晶体结构。第5页,共22页，星期六，2024年，5月AAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBCCCCCCCCABCA第6页,共22页，星期六，2024年，5月二、布喇菲晶格：基元+布喇菲晶格=晶体结构1、基元：是由一种或多种原子组成的构成晶体的基本结构单元。①基元的构成:必要条件：基元中所包含的原子必定是不等价的。②基元的特点：基元所含的原子的种类、数量和空间分布，可以反映晶体的组成成分。③结点与空间点阵：表示晶体基元质心所在位置的点------结点,结点的总体被称为空间点阵。基元可以是晶体中的原子,分子,离子或原子集团.基元在晶体中呈有规则,周期性的排列.基元与结点示意图第7页,共22页，星期六，2024年，5月2、布喇菲晶格：结点的总体称为布喇菲点阵或布喇菲晶格，它可以反映晶体结构的几何性质。①布喇菲晶格的判断标准：在布喇菲晶格中，每个格点在几何上必定是完全等价的，这是判断一个晶格是否为布喇菲晶格的标准。②同一种原子组成的布喇菲晶格：如果晶体由完全相同的一种原子组成，这种原子所组成的网格就是布喇菲晶格。③复式格子：如果晶体的基元中包含两种或两种以上的原子，则每个基元中，相应的同种原子各构成和结点相同的网格，由于这些网格之间相对地有位移从而形成复式格子。------复式格子是由若干相同的布喇菲格子相互位移套构而成。3、布喇菲晶格的数学表示：第8页,共22页，星期六，2024年，5月以任意一个格点为原点，沿三个不共面的方向连接最近的格点，作矢量a1、a2、a3，矢量长度为该方向的格点周期，则任意一个格点的位置矢量R都可以表示为：①晶格平移矢量：从任意一个格点出发，平移R后必定可以得到另外一个格点，所以R又称为晶格平移矢量，R的端点就是格点。——晶格平移矢量所决定的晶格就是布喇菲晶格。②基矢：a1、a2、a3称为基矢（初基平移矢量）。必须指出：对同一种晶格基矢的选取并不是唯一的。a1a2a3第9页,共22页，星期六，2024年，5月三、原胞与晶胞：1、原胞：以基矢a1、a2、a3为棱边组成平行六面体，作为周期性晶格的结构单元，这样的结构单元称为原胞。①这样的结构单元平行排列可以充满整个晶格，互相既无空隙又无交叠。②每个格点都处在平行六面体的顶角上，每一个原胞共有八个顶角，每个顶角又为相邻的八个原胞所共有，所以每个原胞实际只含有一个格点。③原胞的体积为：等于晶体中每个格点平均所占据的体积。——原胞是体积最小的结构单元。2、维格纳–赛茨原胞：原胞的选取不是唯一的，也不一定是平行六面体，只要求它是体积最小的