晶体学基础郑启泰讲稿清华课件•第一章晶体结构对称性基础•第二章晶体结构测定方法概述•第三章晶体结构对物理性质的影响•第四章晶体结构与化学键•第五章晶体结构与固体性能•第六章材料晶体结构研究进展•第七章章晶体结构与从头算程序应用01第一章晶体结构对称性基础对称性基本概念对称性：晶体结构中，空间分布对称操作的分类：旋转、平移、反演、旋转反演、螺旋旋转、滑移旋转等。对称操作的数学表示：矩阵表示、群论表示。的均匀性和各向同性。对称操作的数学表示矩阵表示对称操作可以表示为矩阵乘积的形式，矩阵的阶数等于对称操作的次数。群论表示对称操作构成一个群，群中的元素称为对称操作群，群中的元素可以通过乘法运算进行组合。空间群和点群点群01由一个或多个对称操作组成的群，其中每个对称操作都可以在点群的一个元素下进行。空间群0203由点群和空间转换关系组成的群，其中空间转换关系包括平移、旋转、反演等。空间群和点群的关系空间群可以看作是由点群和空间转换关系共同构成的，点群是空间群的子群。02第二章晶体结构测定方法概述X射线晶体学X射线晶体学是最常用的晶体结构测定方法之一。123其基本原理是利用X射线在晶体中产生的衍射现象，通过测量衍射角和强度，确定晶体的结构。X射线晶体学具有高精度、高分辨率等优点，但也存在一些局限性，如需要大量样品和复杂的设备等。中子衍射中子衍射是一种利用中子束通过晶体后产生的衍射现象来测定晶体结构的方法。中子衍射具有对氢原子敏感、适用于含氢键的化合物等优点。但中子衍射也存在一些局限性，如需要特殊的中子源和样品处理技术等。电子衍射电子衍射是一种利用电子束通过晶体后产生的衍射现象来测定晶体结构的方法。0102电子衍射具有高分辨率、对细微结构敏感等优点。但电子衍射也存在一些局限性，如需要特殊的样品处理技术和高真空环境等。0303第三章晶体结构对物理性质的影响电学性质总结词晶体的电学性质与晶体结构密切相关，表现出显著的各向异性。详细描述晶体的电学性质主要包括电导、介电常数和离子导电等。这些性质在很大程度上受到晶体结构的影响。例如，离子晶体通常具有较高的离子导电性，而金属晶体则具有较好的电导性。此外，晶体的介电常数也因晶体结构的差异而有所不同，反映了晶体中电子极化能力的强弱。光学性质总结词晶体的光学性质与晶体结构密切相关，表现出明显的色散和非线性光学效应。详细描述晶体的光学性质主要包括折射率、反射率和透射率等。这些性质在很大程度上受到晶体结构的影响。例如，某些晶体结构具有较高的双折射率，可以用于制造光学器件。此外，某些晶体结构还具有非线性光学效应，如倍频和光学参量放大等。磁学性质总结词详细描述晶体的磁学性质与晶体结构密切相关，表现出明显的各向异性和磁致伸缩效应。晶体的磁学性质主要包括磁化率、磁导率和磁致伸缩等。这些性质在很大程度上受到晶体结构的影响。例如，某些晶体结构具有较高的磁导率和磁致伸缩，可以用于制造高灵敏度的磁性器件。此外，晶体的磁学性质还具有明显的各向异性，对磁学器件的性能产生重要影响。VS04第四章晶体结构与化学键离子键和离子晶体010203离子键的形成离子晶体的结构离子晶体的性质离子键是由正离子和负离子之间的静电相互作用形成的。离子晶体通常具有开放的结构，其中正离子和负离子交替排列。离子晶体具有较高的熔点和较低的导电性。共价键和共价晶体共价晶体的结构共价晶体通常具有紧密的结构，其中原子通过共享电子相互连接。共价键的形成共价键是由两个或多个原子之间共享电子形成的。共价晶体的性质共价晶体具有较高的熔点和较高的导电性。金属键和金属晶体金属键的形成金属晶体的结构金属晶体的性质金属键是由金属原子之间的电子转移形成的。金属晶体通常具有开放的结构，其中金属原子通过共享电子相互连接。金属晶体具有较低的熔点和良好的导电性。05第五章晶体结构与固体性能力学性质弹性模量硬度描述晶体在弹性范围内对形变的抵抗能力。反映晶体抵抗外力压入的能力。断裂强度疲劳特性表示晶体在断裂时的最大应力。描述晶体在长时间反复应力作用下的性能。热学性质热容反映...
