固體物理電子晶體的特征

固體物理電子晶體的特征第1頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.1.1固體的分類(lèi)固體晶體:非晶體:準(zhǔn)晶體:長(zhǎng)程有序不具有長(zhǎng)程序的特點(diǎn),短程有序。有長(zhǎng)程取向性，而沒(méi)有長(zhǎng)程的平移對(duì)稱性。單晶體多晶體至少在微米量級(jí)范圍內(nèi)原子排列具有周期性。長(zhǎng)程有序:1.固體分類(lèi)(按結(jié)構(gòu))§1.1晶體的特征第2頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(a)晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)則網(wǎng)格

非晶體中原子排列不具有長(zhǎng)程的周期性，但基本保留了原子排列的短程序，即近鄰原子的數(shù)目和種類(lèi)、近鄰原子之間的距離(鍵長(zhǎng))、近鄰原子配置的幾何方位(鍵角)都與晶體相近。(b)非晶體結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則網(wǎng)格第3頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(c)(c)Penrose拼接圖案準(zhǔn)晶體具有長(zhǎng)程的取向序，但沒(méi)有長(zhǎng)程的平移對(duì)稱序，可以用Penrose拼接圖案顯示其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第4頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.晶體的分類(lèi)晶體按晶胞分立方晶系六方晶系四方晶系三方晶系正交晶系單斜晶系三斜晶系按對(duì)稱性分立方體六方體按功能分導(dǎo)體半導(dǎo)體絕緣體磁介質(zhì)電介質(zhì)超導(dǎo)體按結(jié)合方式分分子晶體離子晶體共價(jià)晶體金屬晶體氫鍵晶體第5頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一晶體所具有的自發(fā)地形成封閉凸多面體的能力稱為自限性。2.晶體的解理性:晶體沿某些確定方位的晶面劈裂的性質(zhì)，稱為晶體的解理性，這樣的晶面稱為解理面。1abcd21.1.2晶體的宏觀特性1.自限性:第6頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一晶面的交線稱為晶棱，晶棱互相平行的晶面的組合稱為晶帶，如右圖中a，1，b，2。1abcd2互相平行的晶棱的共同方向稱為該晶帶的帶軸，晶軸是重要的帶軸。如右圖中OO′第7頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.晶面角守恒定律：屬于同一品種的晶體，兩個(gè)對(duì)應(yīng)晶面間的夾角恒定不變。石英晶體：

a、b

間夾角總是141o47′；a、c

間夾角總是113o08′；b、c

間夾角總是120o00′。第8頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.晶體的各向異性在不同方向上，晶體的物理性質(zhì)不同。由右圖可以看出，在不同的方向上晶體中原子排列情況不同，故其性質(zhì)不同。5.晶體的均勻性晶體中任意兩點(diǎn)(在同一方向上)的物理性質(zhì)相同。第9頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6.晶體的對(duì)稱性:晶體在某幾個(gè)特定方向上可以異向同性，這種相同的性質(zhì)在不同的方向上有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)，稱為晶體的對(duì)稱性。7.晶體固定的熔點(diǎn):給某種晶體加熱，當(dāng)加熱到某一特定溫度時(shí)，晶體開(kāi)始熔化，且在熔化過(guò)程中保持不變，直到晶體全部熔化，溫度才開(kāi)始上升，即晶體有固定的熔點(diǎn)。第10頁(yè)，共11頁(yè)，2023年，2月20日，星期一晶體為什么具有這些宏觀特性呢?晶體的宏觀特性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性決定的,即晶體的宏觀特性是微觀特性的反映。自限性、晶