文档介绍：电子材料物理课件
（2）电负性与原子半径
从中性原子中取出一个最外层电子，使之成为一价正离子时所做的功，称为第一电离能；使中性原子获得一个电子成为一价负离子时所放出的能量称为化学亲和能。电离能与亲和能之和则称为该元素于8-N，N是族数。这是因为为使外壳层填满必须形成8-N个共价键。
共价晶体的晶体结构
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金刚石结构
配位数：4
晶胞的原子数： 8
APF=
特点：共价晶体的配位数很小，其致密度较低。
Si，Ge和C具有金刚石结构，依8-N规则，配位数为4。原子通过4个共价键结合在一起，形成一个四面体，这些四面体群联合起来，构成一种大型立方结构，属面心立方点阵，每个晶胞含8个原子。
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VA，VIA元素族的共价键晶体结构特征
As，Sb，Bi为第VA族元素，具有菱形的层状结构，依8-N规则，配位数为3，层内共价结合，层间带有金属键。因此这几种亚金属兼有金属与非金属的特性。
Se，Te为VIA族元素，依8-N规则，配位数为2。链本身为共价结合，链与链间为范德华键。
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分子晶体的晶体结构
分子晶体 (Molecular Crystal) :
组元为分子；范氏力和氢键
若仅有范氏力：无方向性、饱和性、趋于密堆，
常还受分子非球性及永久偶极相互作用影响，

有氢键时：有方向性、饱和性，堆积密度低。
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离子晶体的晶体结构
离子晶体( Ionic Crystal )：
离子键，无方向性。
正离子周围配位多个负离子，
离子的堆积受邻近质点异号电荷及化学量比限制
堆积形式决定于正负离子的电荷数和相对大小。
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离子晶体的晶体结构特征
离子键化合物的晶体结构必须确保电中性，而又能使不同尺寸的离子有效地堆积在一起。
离子半径比的大小，决定了配位数的多少，并显著影响晶体结构。
正、负离子的电子组态与惰性气体原子的组态相同，电子云的分布是球面对称的，因此可以把离子看作是带电的圆球。
在离子晶体中正、负离子间的平衡距离为r0，等于球状正离子的半径r＋与球状负离子的半径r－之和。利用X射线结构分析，求得r0后，再把r0分成r＋和r－。
通常正离子因失去电子离子半径较小，负离子因获得电子而离子半径较大。【所要说明的是离子半径并不是绝对不变的，同一离子随价态、配位数不同，离子半径将发生变化。】
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A 负离子配位多面体规则
正离子周围必然形成一个负离子多面体
多面体中正、负离子的间距，由其半径之和决定
其配位负离子数，由正、负离子半径之比决定
鲍林规则
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B 电价规则
在稳定的离子化合物中，正、负离子分布趋于均匀
总体呈电中型；每一个负离子的电价等于或近似等于各正离子分配给该负离子的静电强度的总和
Z －= S i =  ( Z+ / N )
C 多面体组联规则
离子晶体中配位多面体之间共用棱边的数目越大，结构稳定性越低。
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D 高价低配位多面体远离法则
同一离子晶体中，含有不止一种正离子时，高价低配位数的正离子多面体具有尽可能相互远离的趋势。
例：BaTiO3中，钛氧八面体之间只以顶角相连，而不共棱面；MgAl2O3也是如此。
E 结构简单化法则
同一类型的正离子，应该尽量具有相同的配位数。
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AB型化合物的典型结构
***化铯型晶格
（配位数M:O=8:8）
岩盐型晶格
（配位数M:O=6:6）
闪锌矿型晶格
（配位数M:O=4:4）
纤锌矿型晶格
（配位数M:O=4:4）
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(a)为CsCl结构型，属简单立方点阵
负离子占阵点位置，正离子占立方体间隙位置。离子配位数为8，如CsCl，CsBr等。
(b)为NaCl结构型，属面心立方点阵
负离子占阵点位置，正离子占八面体间隙，配位数为6。每晶胞有4个负离子，4个正离于，如NaCl，KCl，MgO，CaO等。
(c)为闪锌矿结构，也属面心立方点阵
负离子占阵点位置，正离子占1/2四面体间隙，离子配位数为4。ZnS，BeO，GaAs,SiC等具有这种结构。
(d)为纤锌矿结构，属于密排六方点阵
负离子占密排六方阵点位置，正离子占四面体间隙的1/2，如AlN, ZnO等。
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AB2型化合物的典型结构
萤石型（配位数M:O=8:4）：ZrO2
金红石型（配位数M:O=6:3）: TiO2
ß-白硅石型（配位数M:O=4:2）: SiO2
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A2B3型化合物的典型结构
刚玉：Al2O3 （配位数M:O=6:4）
氧离子按六方密堆排列
铝离子占据2/3的八面体间隙
Cr2O3也属于这种结构
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