晶体衍射和结构分析 L02 刘泉林PPT课件.ppt

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Crystal Diffraction and Structure Analysis
刘 泉 林
北京科技大学材料科学与工程学院
Lec-02
一、几何晶体学基础
晶体及晶体基本特征
晶体的宏观对称
空间点阵和晶胞 ，布拉维点阵
点群国际符号和晶体定向
空间群：微观空间对称元素及组合，
晶体学国际表，等效点系
晶体学国际表应用举例
几何晶体学
Lec-02
晶体衍射与构造分析
Crystal Diffraction and Structure Analysis
晶系 名称
特征对称
立 方
四个3次轴
六方
一个6次轴
四方
一个4次轴
三方
一个3次轴
正交
三个互相垂直的2次轴或对称面或它们的组合，而无更高次轴
单斜
只具有一个二次轴或对称面或它们的组合，而无更高次轴
三斜
不具有对称轴和对称面，只能含一次对称轴和对称中心
高级
中
级
低
级
晶体的对称分类
晶体学点群（32）
点群推导与符号
中心对称晶类（11）：非中心对称晶类（21）： 极性晶类（10）： 非极性晶类（11）：
32 点群
晶体的任何宏观物理性质的对称元素，必须包括晶体所属点群的所有对称元素。
晶体的宏观物理性质和晶体对称性的关系
——Neumann原理
C-C C=C 键
空间点阵
Lattice
晶体宏观对称是由内部原子排列的周期性决定的。空间点阵理论对的地反应了晶体内在构造的基本特性，它是晶体学的基础。
早在16大天文学家刻卜勒(Kappler)就从对具有漂亮外形的雪花的研究，推测雪花外形规则性也许是由相等的小砖同样的单元规则地排列引起的。
Haüy根据当时对晶体的知识及晶体的解理现象提出这样的概念：晶体由相似的基元反复地规则排列而成，只是他把基元当作实心的，这一点和现代概念有分歧。
空间点阵
1850年，布喇菲（Bravais）提出空间点阵理论，这个理论就是现代公认的有关晶体内部构造特征的对的理论，可将晶体内部构造概括为：相似的点在空间作周期性无限分布，其中一种点代表一种原子或离子或分子或它们形成的基团，这样周期分布的点总体称为点阵。
晶体构造  空间点阵＋构造基元
Structure  Lattice + Basis
空间点阵
More is Different
Philip W. Anderson
将万事万物还原成简单的基本规律的能力，并不蕴含着从这些规律出发重建宇宙的能力……面对尺度与复杂性的双重困难，重建论的假设就瓦解了。由基本粒子构成的巨大的和复杂的集聚体的行为并不能根据少数粒子的性质做简单外推就能理解。恰好相反，在复杂性的每一种层次之中会展现全新的性质，而要理解这些新行为所需要做的研究，就其基础性而言，与其他研究相比毫不逊色。