晶体结构介绍VIP免费

第一节晶体结构一、什么是晶体？晶体是原子或离子成规则排列的物体（内部质点在三维空间呈周期性重复排列）固体的金属大多是晶体非晶体有机高聚物晶体准晶液晶准晶（Quasicrystal）准晶是具有准周期平移格子构造的固体，其中的原子常呈定向有序排列，但不作周期性平移重复，其对称要素包含与晶体空间格子不相容的对称（如5次对称轴）。德国科学家在1850年就总结出晶体的平移周期性，即晶体中原子的三维周期排列方式可以概括为14种空间点阵。受这种平移对称约束、晶体的旋转对称只能有1、2、3、4、6等5种旋转铀。这种限制就像生活中不能用正五角形拼块铺满地面一样，晶体中原子排列是不允许出现5次或6次以上的旋转对称性的。1984年中国、美国、法国和以色列等国家的学者几乎同时在淬冷合金中发现了存在有5次对称轴，确证这些合金相是具有长程定向有序，而没有周期平移有序的一种封闭的正20面体相，并称之为准晶体。以后又陆续发现了具有8次、10次、12次对称的准晶结构。目前在自然界中还没有发现准晶体。5次对称性和准晶的发现对传统晶体学产生了强烈的冲击，它为物质微观结构的研究增添了新的内容，为新材料的发展开拓了新的领域。第一节晶体结构液晶液晶是有机化合物的一种不平常德相态，1888年发现，1950年代才被应用；液晶材料的分子具由非等轴的拉长形态，分为丝状和脂状；具有较强的光学双折射；晶界畴可以在拉伸、助溶剂或电场、磁场中获得取向，形成具有柱对称的轴织构。第一节晶体结构二、晶体的特性自限性均匀性各向异性对称性稳定性第一节晶体结构三、晶体的结构基本概念基元点阵晶格参数晶胞空间点阵类型NaCl晶体结构•黄球表示钠离子(Na+)•绿球表示氯离子(Cl-)在氯化钠晶体中，钠离子与氯离子通过离子键相结合每个钠离子与和它紧邻的6个氯离子相连每个氯离子与和它紧邻的6个钠离子相连钠离子和氯离子在三维空间上交替出现，并延长形成氯化钠晶体氯化钠晶体中没有氯化钠分子，NaCl只是代表氯化钠晶体中钠离子的个数和氯离子的个数为1:1晶体一些基本概念1．晶体结构晶体中原子（离子或分子）在空间的具体排列。2．阵点（结点）把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间的几何点，称为阵点或结点。3．阵点（或结点）在空间的排列方式称为空间点阵（简称点阵）4．晶面点阵中的结点所构成的平面。5．晶向点阵中的结点所组成的直线。7．晶格把点阵中的结点假想用一系列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格。8．晶胞构成晶格的最基本单元。由于晶体中原子排列的规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。9．晶格常数晶胞的棱边长度a、b、c和棱间夹角α、β、γ是衡量晶胞大小和形状的六个参数，其中a、b、c称为晶格常数或点阵常数。其大小用A来表示（1A=10-8cm）若a=b=c，α=β=γ=90°这种晶胞就称为简单立方晶胞。具有简单立方晶胞的晶格叫做简单立方晶格。10七大晶系及其特征七大晶系及其特征晶系晶系特征特征三斜a≠b≠c，α≠β≠γ单斜a≠b≠c，α=γ=90°≠β正交a≠b≠c，α=β=γ=90°六方a＝b≠c，α=β=90°，γ=120°正方a＝b≠c，α=β=γ=90°菱方a＝b＝c，α=β=γ≠90°立方a＝b＝c，α=β=γ=90°晶系原始格子（P）底心格子（C）体心格子（I）面心格子（F）三斜C=II=FF=P单斜I=FF=C斜方四方C=PF=I三方与本晶系对称不符I=FF=P六方与本晶系对称不符与空间格子的条件不符与空间格子的条件不符等轴与本晶系对称不符12三斜三斜（（11））简单三斜单斜单斜（（22～～33））简单单斜、、底心单斜正交正交（（44～～77））简单正交、、底心正交、、体心正交、、面心正交六方六方（（88））简单六方简单六方菱方菱方（（99））简单菱方简单菱方正方正方（（1010～～1111））简单正方、体心正方简单正方、体心正方立方立方（（1212～～1414））简单立方、体心立方、面心立方简单立方、体心立方、面心立方金属的常见晶格类型金属的常见晶格类型---体心立方BCC(BodyCentredCubic)C03bccr1.mov金属的常见晶格类型---面心立方FCC(FaceCenterCubic)C03batio.mov金属的常见晶格类型---密排六方CPH(ClosePackedHexagonal)C03hexcp.mov