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氯化钠与金刚石型结构是复式格子还是布拉维格子,各自的基元为何
写出这两种结构的原胞与晶胞基矢,设晶格常数为 a
解:氯化钠与金刚石型结构都是复式格子
氯化钠的基元为一个 Na+和一个 Cl-组成的正负离子对
金刚石的基元是一个面心立方上的C原子和一个体对角线上的C原子组成的C原子对
由于 NaCl 和金刚石都由面心立方结构套构而成,所以,其元胞基矢都为:相应的晶胞基矢都为:2
六角密集结构可取四个原胞基矢与,如图所示
试写出、、、这四个晶面所属晶面族的晶面指数
解:(1).对于面,其在四个原胞基矢上的截矩分别为:1,1,,1
所以,其晶面指数为
(2).对于面,其在四个原胞基矢上的截矩分别为:1,1,,
所以,其晶面指数为
(3).对于面,其在四个原胞基矢上的截矩分别为:1,,,
所以,其晶面指数为
(4).对于面,其在四个原胞基矢上的截矩分别为:,,,1
所以,其晶面指数为
如将等体积的硬球堆成下列结构,求证球体可能占据的最大体积与总体积的比为:简立方:;体心立方:;面心立方:;六角密集:;金刚石:
证明:由于晶格常数为 a,所以:(1).构成简立方时,最大球半径为,每个原胞中占有一个原子,(2).构成体心立方时,体对角线等于4倍的最大球半径,即:,每个晶胞中占有两个原子,(3).构成面心立方时,面对角线等于4倍的最大球半径,即:,每个晶胞占有4个原子,(4).构成六角密集结构时,中间层的三个原子与底面中心的那个原子恰构成一个正四面体,其高则正好是其原胞基矢的长度的一半,由几何知识易知
原胞底面边长为
每个晶胞占有两个原子,,原胞的体积为:(5).构成金刚石结构时,的体对角线长度等于两个最大球半径,即:,每个晶胞包含 8 个原子,4
金刚石结构原子间的键间角与立方体的体对角线间的夹角相同,试用矢量分析的方法证明这一夹角为