12哈工大考研最后辅导音频用课件.ppt

第2章 晶体学基础 晶体—— 质点(原子、分子、离子或原子团)在三维空间呈有规则、周期性重复排列，即存在长程有序 非晶体——原子无规则排列 晶体有固定的熔点，非晶体无固定熔点 晶体具有各向异性，非晶体为各向同性 晶体与非晶体可相互转化 2.1 空间点阵和晶胞 阵点（结点）: 将质点抽象为规则排列于空间的几何点 空间点阵: 阵点在三维空间规则排列的阵列，简称点阵 空间格子: 用平行的直线将阵点连接起来构成的三维几何格架 空间点阵主要特征： 每个阵点具有完全相同的周围环境 晶体结构：质点是单个原子 （离子或分子）时所构成的空间阵列 晶格：将晶体点阵中的阵点用平行 的直线连接起来，构成三维几 何格架 2.1.1 空间点阵与晶体结构 2.1.2晶胞 (1)选取的平行六面体应反映点阵的最高对称性； (2)平行六面体内的棱和角相等的数目应最多； (3)当平行六面体的棱边夹角存在直角时，直角数目应最多。 (4)在满足上述条件的情况下，晶胞体积应最小。 组成点阵的具有代表性的基本单元，称为晶胞 如何选取晶胞？ 如何描述晶胞？ 点阵参数 点阵常数 abc 点阵矢量 a b c 棱间夹角 αβγ 晶系(7)三斜 triclinic system(6)单斜 monoclinic (5)正交(斜方) rhombic(4)六方hexagonal (3)菱方(三角) trigonal (2)四(正)方 tetragonal(1)立方 cubic 2.1.3 晶系 根据6个点阵参数间的相互关系，可将全部空间点阵归于7种类型，即7个晶系(system)。 2.1.4 布拉菲点阵 布拉菲用数学方法推导出7个晶系中除7个简单晶胞——构成7种空间点阵外，按照“每个阵点的周围环境相同”的要求，将点阵矢量平移，可形成7个复杂晶胞——构成7种空间点阵。14种空间点阵称为布拉菲点阵 (7)三斜 (3)菱方 (三角) (1)立方 (2)四(正)方 (4)六方 (5)正交(斜方) (6)单斜 同一空间点阵选取晶胞的方式不同，可归属不同的晶系和布拉菲点阵。 例1：体心立方晶胞→简单三斜晶胞（a=b=c，α≠β≠γ≠90o） ≠ 例2：面心立方晶胞→简单菱方 （a=b=c，α=β=γ=60o） 例3：面心立方晶胞→体心正方（a=b≠c，α=β=γ=90o）空间晶系之间的转化 菱方\四(正)方\立方晶系 面心立方晶胞 ≠ ≠ 2.1.5 空间点阵与晶体结构的区别 空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只可能有14种类型； 晶体点阵是指晶体中实际质点(原子、离子或分子)的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，晶体结构的种类是无限的。 空间点阵不同，晶体结构相似 体心立方结构 体心立方点阵 简单立方点阵 空间点阵相同，晶体结构不同 例如：密排六方晶体与简单六方晶体——简单六方布拉菲点阵 空间点阵相同，晶体结构不同 面心立方布拉菲点阵 面心立方晶体 简单立方晶体 CaF2型晶体 Ca end 盐的晶体结构式简单立方，空间点阵是面心立方 2.2 晶向指数和晶面指数 2.2.1 晶向指数的标定 r = OP= u a + v b + w c → → → → u v w 分别为沿三个点阵矢量的平移量,是该阵点的坐标 晶向指数的表示方法 [uvw] 晶向族——晶体中等价的各组晶向uvw 2.2.2 晶面指数的标定 晶面指数的表示方法 （hkl） 写出右图所示晶面的指数 画出下列晶面 _ _ _ (4 3 3 ) (3 2 2) 晶面族: 晶体中相互平行的晶面{hkl} {110} 12面体 {111} 8面体 {100} 6面体 2.2.3 六方晶系的晶向指数和晶面指数 2.2.4 晶带 晶带轴 所有平行或相交于某一晶向直线的晶面构成一个晶带，此直线为晶带轴 共带面 属于同一晶带轴的晶面 晶带定律 (hkl)晶面属于[uvw]晶带 hu+kv+lw=0 晶带定律的应用 (hkl)是否平行于[uvw] [uvw]是否垂直于[UVW] (立方晶系) (hkl)是否垂直于(HKL) (立方晶系) (hkl)与(HKL)所属晶带