文档介绍：晶体
什么是晶体学?
晶体的概念
晶体点阵
非晶质体和准晶体
晶体的基本性质
a regular geometric solid bounded by smooth surfaces
什么是晶体学?
Crystallography是以crystal为研究对象的一门自然科学。
研究简史
19世纪中叶以前: 外形研究为主
20世纪初: 内部结构的理论探索
1912年: X射线衍射应用于晶体学研究
研究意义
是矿物学的基础
是材料科学的基础
是生命科学的基础
…...
晶体学的分支
晶体生成学(crystallogeny): 研究天然及人工晶体的发生、成长和变化的过程与机理, 以及控制和影响它们的因素;
几何结晶学(gometrical crystallography):研究晶体外表几何多面体的形状及其间的规律性;
晶体化学(crystal chemistry): 亦称结晶化学,研究晶体的化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性;
晶体物理学(crystal physics): 研究晶体的各项物理性质及其产生的机理。
……
什么是晶体学?
晶体的概念
晶体—具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成
周期性重复排列的固体。
homogeneous solid containing long-range order in three dimensional space
如何理解?
格子构造(=空间点阵)是什么?(next…)
是固体, 而非液体或气体
即晶体内部的质点排列具有周期性(长程有序, long-range order); 在原子近邻具有的周期性, 叫短程有序(short-range order), 液体具有短程有序; 气体既无长程, 也无短程有序。
晶体点阵
基本术语
质点
阵点(lattice point)或结点(node)
行列(row)和结点间距(row-spacing)
), 面网密度(reticular density)和面网间距(interplanar spacing)
空间格子或空间点阵(space lattice)
平行六面体和单位晶胞(unit cell)
晶体点阵空间点阵
一维图案
A-NaCl中沿y轴Na+和Cl-排列的情况
B-Na+的直线排列
C-抽象为直线点阵
R = m a (1-1)
二维图案
(a)-NaCl中xy平面Na+和Cl-排列的情况
(b)-Na+或Cl-的平面排列
下-抽象为平面点阵
R = m a + n b (1-2)
晶体点阵空间点阵
三维图案
左-NaCl中Na+和Cl-排列的情况
右-抽象为空间点阵
R = m a + n b + p c (1-3)
晶体点阵空间点阵
空间点阵的基本规律
分布在同一直线上的结点(阵点)构成一个行列。在一个空间点阵中,可以有无穷多不同方向的行列,相互平行的行列,其结点间距心定相等;不相平行的行列,一般说其结点间距亦不相等。
联接分布在同一平面内的结点则构成一个面网。在一个空间点阵中,可以有无穷多不同方向的面网,但相互平行的面网,其reticular density和inter-planar spacing也必定相等;
联接分布在三维空间内的结点就构成了空间点阵。空间点阵本身将被三组相交行列划分成一系列平行叠置的平行六面体,结点就分布在它们的角顶上。平行六面体的大小和形状可由结点间距a、b、c及其相互之间的交角a、b、g表示,它们被称为点阵参数(图1-10)。
非晶体和准晶体
非晶体(non-crystal): 内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体。
不具有long-range order