结晶学实际晶体结构.pdf

第五章：实际晶体结构 § 5.1 晶体中的化学键 § 5.2 原子半径与离子半径 § 5.3 金属结构 § 5.4 离子晶体 § 5.5 共价晶体 第五章：实际晶体结构 § 5.1 晶体中的化学键 化学键： 原子相互靠近后，外层电子的相互作用会使体系的总能 量下降，并在一定的距离上，系统的总能量达到极小而 形成稳定的结合。 E r 第五章：实际晶体结构 § 5.1 晶体中的化学键 晶体中的化学键：配位数、配位距不同于分离态 原子之所以形成晶体，并在一定的温度范围内处于热力学 的平衡态，电子的行为（成键）起着关键性的作用。但是， 晶体中电子的成键和分子中的成键一般是不一样的（如分 子态的NaCl和NaCl 晶体），晶体中分子的概念几乎不复 存在，其特征是电子共有。 E r 当N个相同的原子相互靠近形成化学键时，原来简并的 N个能级就将分裂。同分子中的情况不一样，形成晶体的原 子数目如此之多，分裂出来的能级如此之密，以致形成了连 续的能带。 E Brillouin区边界 第二能带 第一能带 k /a 在金属中，电子只填充外层能带 （导带）的一部分；而 在共价晶体和离子晶体中，则填满了整个导带。 E k /a /a 能带在电场中的弯曲 E N N +k -k k /a /a 填满的低能带和空着的高能带间存在着禁带，如果禁带 很宽，晶体是绝缘体，如果禁带较窄，就是半导体。 E 价带顶，空穴位 E ~kT 导带底，电子位 g k /a /a 晶体的重要特点是：成键电子不再属于某个原子或原子