固體物理 電子教案 1.7第一章 總結(jié).ppt

第一章晶體結(jié)構(gòu)和x射線衍射總結(jié)，晶體特征，晶體結(jié)構(gòu)及其描述，晶體對(duì)稱性，反格，晶體x射線衍射，晶體特征，1 .微觀特征，固體分類(按結(jié)構(gòu))，晶體：非晶質(zhì)：準(zhǔn)晶體：無(wú)長(zhǎng)程有序，無(wú)短程有序。 有很長(zhǎng)的方向性，沒(méi)有很長(zhǎng)方向的平移對(duì)稱性。 單晶、多晶、至少在微米級(jí)范圍內(nèi)原子序列具有周期性。 長(zhǎng)秩序：晶體的宏觀特性由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性決定，即晶體的宏觀特性是微觀特性的反映。 自限性、晶面角保存、理解性、均勻性、晶體各向異性、對(duì)稱性、固定熔點(diǎn)。 2 .宏觀特征、理想結(jié)晶完全相同的結(jié)構(gòu)單元在空間中周期性重復(fù)排列。 所有的晶體結(jié)構(gòu)都可以用晶格描述，在該晶格的各晶格點(diǎn)附有原子群，這樣的原子群被稱為元素，元素通過(guò)在空間上周期性地重復(fù)排列而形成晶體結(jié)構(gòu)。 1 .晶格基元=晶體結(jié)構(gòu)，晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可歸納出若干相同的想法在空間上規(guī)則地、周期性地?zé)o限分布，這些想法的總體上被稱為晶格。 (1)晶格、晶體結(jié)構(gòu)及其描述；另一方面，晶體結(jié)構(gòu)、晶格的構(gòu)思表示晶體結(jié)構(gòu)中的相同位置，稱為晶格點(diǎn)。 網(wǎng)格表示基本體，可以表示基本體的重心位置，也可以表示基本體的想法。 在晶體中適當(dāng)選擇幾個(gè)原子作為基本結(jié)構(gòu)單元，以此基本結(jié)構(gòu)單元稱為基元。 基元通過(guò)在空間上周期性地重復(fù)排列形成晶體結(jié)構(gòu)。 (2)基、(3)晶格點(diǎn)、晶格基=晶體結(jié)構(gòu)、基矢：固體物理學(xué)原胞基矢通常表示。 特征：網(wǎng)格點(diǎn)只有長(zhǎng)方體頂角，面上和內(nèi)部沒(méi)有網(wǎng)格點(diǎn)，平均固體物理學(xué)原單元包含一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn). 這反映了晶體結(jié)構(gòu)的周期性。 1 .固體物理學(xué)原單元(簡(jiǎn)稱原單元)，構(gòu)造：以1個(gè)格點(diǎn)為頂點(diǎn)，從該點(diǎn)向鄰近的3個(gè)格點(diǎn)作為3個(gè)非面矢量，以這3個(gè)矢量為邊的長(zhǎng)方體為固體物理學(xué)原單元。 體積：二，原單元的分類，二.結(jié)晶學(xué)原單元(單元，單元，慣用單元)，結(jié)構(gòu)：盡量使三個(gè)基矢量的主軸沿著空間對(duì)稱軸的方向。 具有明顯的對(duì)稱性和周期性。 基向量：結(jié)晶學(xué)原細(xì)胞的基向量一般采用。 特征結(jié)晶學(xué)原細(xì)胞不僅長(zhǎng)方體頂角有晶格點(diǎn)，面和內(nèi)部也有晶格點(diǎn)。 其體積是固體物理學(xué)原生質(zhì)體積的整數(shù)倍。 體積：特征：它是晶體體積的最小重復(fù)單位，每個(gè)原單元只包含一個(gè)晶格點(diǎn)。 3 .維格納-塞特原細(xì)胞，結(jié)構(gòu)：以一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)為原點(diǎn)，以原點(diǎn)與其他網(wǎng)格點(diǎn)相連的垂直面(或垂線)，以及由這些垂直面(或垂線)包圍的最小體積(或面積)為W-S原細(xì)胞。 體積：與固體物理學(xué)原生質(zhì)體相同的體積。 通過(guò)晶格中任意兩個(gè)晶格點(diǎn)的直線稱為晶列，晶列的取向稱為晶體方向，描繪晶體方向的一組數(shù)稱為晶體方向指數(shù)(或晶列指數(shù))。 在晶格中，通過(guò)任意3條不在同一直線上的晶格點(diǎn)的平面稱為晶面，描述晶面方位的一組數(shù)稱為晶面指數(shù)。三、晶列和晶面、一.晶列和晶體列指數(shù)、負(fù)數(shù)時(shí)，在其數(shù)上劃?rùn)M線。 2 .晶面與晶面指數(shù)、負(fù)數(shù)時(shí)，在其數(shù)量上劃?rùn)M線。晶面指數(shù)(h1h2h3)是指，(3)晶面法線與基矢量角度的方向馀弦之比. (2)以各軸的長(zhǎng)度單位求出的晶面在坐標(biāo)軸上的切片的倒數(shù)的互質(zhì)比(1)基矢量以平行的晶面的等間距分割為h1、h2、h3等分，將在坐標(biāo)軸上表示布拉維原理的基矢量的晶面指數(shù)稱為反射指數(shù)，用(hkl )表示。 四、配位數(shù)、密集堆積、致密化、一個(gè)粒子周圍最近鄰的粒子數(shù)稱為配位數(shù)。 表示晶體中粒子排列的密度，粒子排列越密，排列數(shù)越大。 1 .配置數(shù)目，2 .密集的，可能的配置數(shù)目是12、8、6、4、3和2。結(jié)晶是由完全相同的粒子構(gòu)成的，如果把粒子看作是小球的話，所有這些小球堆積得最密，這就是密堆積。 密集的配位數(shù)最大，為12。 緊密堆積著六角密積和立方密積。 六角密度積的排列方式是ABAB立方密度積ABCABC等體積的硬球放置在晶體結(jié)構(gòu)中原子所在的地方，球的體積盡可能大，為了使最近鄰接的球相接觸，將一個(gè)單位晶格中硬球所占的體積和單位晶格體積之比稱為致密度(堆積比率或最大空間利用率)。 3 .造成密度，平均每布拉伯原細(xì)胞含有4個(gè)晶格點(diǎn)。 2 .體心立方，平均每布拉原細(xì)胞包含2個(gè)格點(diǎn)。 1 .面心立方，5，典型晶體結(jié)構(gòu)，典型晶體結(jié)構(gòu)，4，000，2，000 )，CsCl，Cs 1，Cl-1，(000 )，12，8，8，典型晶體結(jié)構(gòu)，8，(000 )，4，金剛石，NaCl，Na 4，Cl-4，(000 )，6，1，2，3，4，6度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱1、2、3、4、6度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱操作。 3 .中心反映： I，4 .鏡像反映： m，獨(dú)立的對(duì)稱操作(8種) :C1，C2，C3，C4，C6，I，m，S4。 2 .旋轉(zhuǎn)對(duì)稱操作：1 .旋轉(zhuǎn)對(duì)稱操作：晶體對(duì)稱性，6 .滑動(dòng)反映面。 由1、2、3、4構(gòu)成的32種點(diǎn)群和由5、6構(gòu)成的230種空間群。 根據(jù)對(duì)稱性，晶體分為7大晶系、14種布拉伯晶格。 5.n度螺旋軸、1.3斜晶系：2 .單斜晶系：3 .三角晶系：?jiǎn)渭內(nèi)?1)、單純斜(2)、底心單斜(3)、三角(4)、4 .正交晶系：?jiǎn)渭冋?5)、底心正交(6)體心正交(7)、面心正交(8)、5 .四邊形系： (正方晶系) 體心四角(10) 6.六角晶系：六角(11 )、7 .立方晶系： 單純立方晶體(12 )、體心立方晶體(13 )、面心立方晶體(14 )、單純?nèi)本w(1)、單純斜晶體(2)、底心單斜晶體(3)、三角晶體(4)、單純正交晶體(5)、底心正交晶體(6)、體心正交晶體(7)、面心正交晶體(8)、單純四角晶體(9)、體心四角晶體(10 )、六角晶體(11 )單純立方晶體(12 )、體心立方晶體(13 )、面心立方晶體(13 ) 晶體結(jié)構(gòu)，1.1.2 .對(duì)應(yīng)于晶體中原子位置，2 .對(duì)應(yīng)于晶體中一族的晶面，3 .連接到真實(shí)空間的傅立葉空間中點(diǎn)的周期性排列，3 .真實(shí)空間中點(diǎn)的周期性排列，4 .線測(cè)量綱為長(zhǎng)度，4 .線測(cè)量綱為長(zhǎng)度-1，x射線衍射，電子衍射和中子衍射。 勞埃法，旋轉(zhuǎn)單晶法，粉末法。 3 .拉烏衍射式和布拉格反射式、晶體x射線衍射、1 .晶體