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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,第八章 晶体点阵结构和晶体性质,8.1.1,晶体结构特征,晶体概念,晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列,组成固体物质。,岩石,蔗糖（白砂糖）,8.1,晶体结构周期性和点阵,1/44,玻璃体,在固体中，有些是非晶物质，如玻璃、松香、,明胶等，在它们内部原子或分子排列没有周期性结构规律,，像液体那样杂乱无章地分布，能够看作过冷液体，称为玻璃,体。,松香,玻璃,明胶,2/44,晶体和玻璃体结构差异,3/44,简答题：晶体性质,（,1,）均匀性。一块晶体内部各个部分宏观性质是相同。,（,2,）各向异性。在晶体中不一样方向上含有不一样物理性质。,（,3,）自发地形成多面体外形。晶体在生长过程中自发地形成晶,面，晶面相交成为晶棱会聚成顶点，从而出现含有多面体外姓,特点。,（,4,）晶体含有显著确定熔点。晶体含有周期性结构，各个部,分都按同一方式排列。当温度升高，热振动加剧，晶体开始融化,时，各部分需要一样温度，因而有一定熔点。,（,5,）晶体对称性。晶体理想外形和晶体内部结构都含有特,定对称性。,（,6,）晶体对,X,射线衍射。晶体结构周期大小和,X,射线波长,相当，可作为三维光栅，使,X,射线产生衍射。,4/44,食盐晶体和石墨晶体各向异性,5/44,晶体熔化曲线,8.1.2,点阵和结构基元,定义：,点阵,是一组无限点，连接其中任意两点可得一向量，将各,个点按此向量平移能使它复原，凡满足这条件一组点称为点阵,。,（,注意,）,6/44,结构基元,点阵结构中每个点阵点所代表详细内容，包含原,子或分子种类和数量及其在空间按一定方式排列结构，称为,晶体结构基元（,structural motif,）,晶体结构表示,7/44,一维周期排列结构,8/44,一维周期排列结构及其,点阵（黑点代表点阵点）,（,a,）,Cu,（,b,）石墨,（,c,）,Se,（,d,）,NaCl,（,e,）,伸展聚乙烯,9/44,二维周期下点阵和结构基元,10/44,11/44,12/44,13/44,二维周期排列结构及其点阵（黑点代表点阵点）,（,a,）,NaCl,（,b,）,Cu,（,c,）石墨（,d,）,B(OH),3,14/44,三维周期排列结构,15/44,16/44,三维周期排列结构及其点阵,(,黑点代表点阵点,),(a)Po,(b)CsCl,(c),Na,(d),Cu(e)Mg,(f),金刚石,(g)NaCl(h),石墨,17/44,为何金属钋、金属铜和金属钠结构基元是,1,个原子,，而金属镁和金刚石却是,2,个原子？,18/44,8.1.3,点阵单位,19/44,20/44,21/44,8.1.4,晶体缺点,定义：,实际晶体都是近似空间点阵式结构，实际晶体有一定,大小，晶体中多少都存在一定缺点。晶体中一切偏离理想点,阵结构都称为,晶体缺点。,点缺点,线缺点,面缺点,体缺点,空位,杂质原子,间隙原子,错位原子,变价原子,位错,晶面,堆积层错,晶粒,双晶界面,空洞,气泡,包裹物,沉积物,晶体缺点简单分类,22/44,常见晶体缺点,23/44,8.2,晶体结构对称性,8.2.1,晶体对称元素和对称操作,晶体内部结构含有一定对称性，可用一组对称元,素组成对称元素系描述。,晶体结构最基本特点是,含有空间点阵结构。,晶体点阵结构使晶体对称性和分子对称性有差异。,24/44,分子结构,点阵结构,对称元素,对称操作,对称元素,对称操作,旋转轴,镜面,对称中心,反轴,旋转操作,反应操作,反演操作,旋转反演操作,旋转轴,镜面,对称中心,反轴,旋转操作,反应操作,反演操作,旋转反演操作,点阵,螺旋轴,滑移面,平移操作,螺旋旋转操作,反应滑移操作,分子结构和点阵结构对称元素和对称操作差异,25/44,26/44,旋转轴轴次证实,27/44,螺旋轴和滑移面,28/44,高轴次螺旋轴,29/44,空间点群（本书不要求）,30/44,8.2.2,晶胞,名词：,晶胞,按照晶体内部结构周期性，划分出一个个大小和,形状完全一样平行六面体，以代表晶体结构基本重复单位，,叫晶胞。,划分标准：,（,i,）尽可能反应晶体内部结构对称性，为此对各晶系晶胞参,数加以限制，凡符合这限制条件晶胞称为正当晶胞；,（,ii,）尽可能划得小一些。,晶胞两要素：,（,i,）晶胞大小和形状，即晶胞参数,a,，,b,，,c,，,，,，,；,（,ii,）晶胞内部各个原子坐标位置，即原子坐标参数（,x,，,y,，,z,）。,31/44,8.2.3,晶系,32,个点群,14,个空间点阵,7,个晶系,230,个空间群,立方晶系,六方晶系,四方晶系,三方晶系,正交晶系,单斜晶系,三斜晶系,14,个空间点阵型,32/44,8.2.4,晶体空间点阵型式,33/44,8.2.5,晶体学点群（,32,个）,8.2.6,点阵点、直线点阵和平面点阵指标,当空间点阵选择某一点阵点为坐标原点，选择,3,个不相平,行单位矢量,a,，,b,，,c,后，该空间点阵就按确定平行六面体,进行划分，单位大小形状就已确定。这时点阵中每一点阵点,都可用一定指标标识它。而一组直线点阵或某个晶棱方向,也可用数字符号标识。一组平面点阵或晶面也可用一定数字,指标标识。,1.,点阵点指标,uvw,空间点阵中某一点阵点坐标，可作从原点至该点矢量,r,，并将,r,用单位矢量,a,，,b,，,c,表示，若,则该点阵点指标为,uvw,。,34/44,2.,直线点阵指标或晶棱指标,uvw,晶体点阵中每一组直线点阵方向，用记号,uvw,表示，,其中,u,，,v,，,w,为,3,个互质整数。直线点阵,uvw,取向与矢量,ua,vb,wc,平行。,3.,平面点阵指标或晶面指标（,hkl,）（硕士考试经常考）,35/44,（,100,），（,110,），（,111,）三种晶面点阵中取向,和,z,轴平行各组点,阵面在投影中取向,36/44,4.,平面间距,d,(hkl),（硕士考试考点，需要记公式）,8.3,空间群及晶体结构表示（自学）,8.4,晶体衍射,晶体周期性结构使晶体能对,X,射线、中子流、电子流等,产生衍射效应，形成,X,射线衍射法、中子衍射法和电子衍射法,。这些衍射法能取得相关晶体结构可靠而准确数据，其中最,主要是,X,射线衍射法。,8.4.1 X,射线产生及其性质,X,射线是波长范围在约,110000pm,电磁波。用于测定,晶体结构,X,射线，波长为,50250pm,。,37/44,X,射线产生,38/44,8.4.2,衍射方向,39/44,晶体,X,射线衍射两要素：,（,i,）衍射方向和（,ii,）衍射强度。,劳埃方程和布拉格方程（考研主要考点，后者尤其主要）,马克思,冯,劳埃,40/44,41/44,42/44,2.Bragg,方程（重点）,43/44,8.4.3,衍射强度,8.4.4,单晶衍射法,8.4.5,多晶衍射法,8.4.6,晶体电子衍射和中子衍射,44/44,
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