复式晶格一课件

aba一维单原子链一维单原子链:简单晶格简单晶格一维双原子链一维双原子链:复式晶格复式晶格一、一维晶格：一、一维晶格：3 3 晶格的周期性晶格的周期性aba一维单原子链:简单晶格一维双原子链:复式晶格一、一维二、二维晶格：二、二维晶格：(a)(b)固体物理学原胞固体物理学原胞二、二维晶格：(a)(b)固体物理学原胞三、三维布拉维晶格三、三维布拉维晶格立方晶系：立方晶系：设设晶格常量晶格常量(晶胞棱边的长度晶胞棱边的长度)为为a，则：则：属于属于立方晶系立方晶系的三维布拉维晶格有三种：的三维布拉维晶格有三种：简立方简立方(sc)，面心立方面心立方(fcc)，体心立方体心立方(bcc)。三、三维布拉维晶格立方晶系：设晶格常量(晶胞棱边的长度)为a(1)1)简立方简立方(sc)sc)（例：钋（例：钋Po)Po)每个原胞包含每个原胞包含1 1个格点个格点。原胞的体积原胞的体积(1)简立方(sc)（例：钋Po)每个原胞包含1平均每个平均每个晶晶胞包含胞包含4 4个格点个格点。(2)2)面心立方面心立方(fcc)fcc)(Au (Au，AgAg，CuCu，AlAl，Ni)Ni)原胞的体积原胞的体积晶胞的体积晶胞的体积:平均每个晶胞包含4个格点。(2)面心立方(fcc)(3)3)体心立方体心立方(bcc)bcc)（例：（例：Li，Na，K，Rb，Cs，铌，铌Nb，钽，钽Ta)平均每个平均每个晶晶胞包含胞包含2 2个格点个格点。原胞的体积原胞的体积晶胞的体积晶胞的体积:(3)体心立方(bcc)（例：Li，Na，K，Rb，Cs，铌四、三维复式晶格四、三维复式晶格(1)1)金刚石结构金刚石结构 (Si,Ge)(Si,Ge)金刚石结构属面心立方金刚石结构属面心立方，每个晶胞包含每个晶胞包含4 4个格点个格点（8 8个碳原个碳原子）。子）。金刚石结构是由两个面心立方子晶格沿体对角线位移金刚石结构是由两个面心立方子晶格沿体对角线位移1/41/4的长度套构而成的长度套构而成,其其布拉维晶格布拉维晶格为为面心立方面心立方。c cc c四、三维复式晶格(1)金刚石结构 (Si,Ge)c cc c 金刚石结构每个初级原胞包含金刚石结构每个初级原胞包含1个格点个格点,基元由两个碳原子组成基元由两个碳原子组成,位于位于（000）和）和 处。处。(2)2)氯化钠结构氯化钠结构 (KCl(KCl，LiFLiF，LiI)LiI)氯化钠结构由两个氯化钠结构由两个面心立方面心立方子晶格沿体对角线位移子晶格沿体对角线位移1/21/2的的长度套构而成。长度套构而成。cc 金刚石结构每个初级原胞包含1个格点,基元由两个碳Cl-和和Na+分别组成面心立方子晶格。分别组成面心立方子晶格。其布拉维晶格为其布拉维晶格为面心立方面心立方。氯化钠结构属面心立方氯化钠结构属面心立方。每个初级原胞包含每个初级原胞包含1个格点，每个晶胞包含个格点，每个晶胞包含4个格点个格点（8个个原子）原子）。氯化钠的初级原胞选取方法与面心立方简单格子的选取方氯化钠的初级原胞选取方法与面心立方简单格子的选取方法相同。法相同。基元由一个基元由一个Cl-和一个和一个Na+组成。组成。(000)Cl-坐标为坐标为 ，Na+坐标为坐标为 。Cl-和Na+分别组成面心立方子晶格。其布拉维晶格为面心立方(3)3)氯化铯结构氯化铯结构 (TiBr(TiBr，碘化铊，碘化铊TlI)TlI)氯化铯结构是由两个简立方子晶格沿体对角线位移氯化铯结构是由两个简立方子晶格沿体对角线位移1/2的长的长度套构而成。度套构而成。Cl-和和Cs+分别组成简立方格子，其布拉维晶格为分别组成简立方格子，其布拉维晶格为简立方简立方，氯化铯结构属简立方。，氯化铯结构属简立方。每个原胞包含每个原胞包含1个格点，每个晶胞包含个格点，每个晶胞包含1个个格点格点（两个离子）（两个离子）。基元由一个。基元由一个Cl-和一个和一个Cs+组成。组成。(000)Cl-的坐标为的坐标为 ，Cs+的坐标为的坐标为 。(3)氯化铯结构(TiBr，碘化铊TlI)氯化铯结(4)4)硫化锌硫化锌结构结构（闪锌矿结构）（闪锌矿结构）(ZnS(ZnS，GaAsGaAs，CuFCuF，CuClCuCl，AgI)AgI)硫化锌结构属面心立方硫化锌结构属面心立方，每个晶胞包含每个晶胞包含4 4个格点个格点（4 4个硫离个硫离子、子、4 4个锌离子）。如个锌离子）。如-族，族，-族化合物半导体族化合物半导体。硫化锌结构是由两个面心立方子晶格沿体对角线位移硫化锌结构是由两个面心立方子晶格沿体对角线位移1/41/4的长度套构而成的长度套构而成,其布拉维晶格为其布拉维晶格为面心立方面心立方。S SZnZn(4)硫化锌结构（闪锌矿结构）(ZnS，GaAs，CuF，(5)5)钙钛矿结构钙钛矿结构 (BaTiO(BaTiO3 3,LiNbO,LiNbO3 3,锆酸铅锆酸铅PbZrOPbZrO3 3)钙钛矿结构常写成钙钛矿结构常写成ABO3的形式的形式。（超导、铁电材料）。（超导、铁电材料）钡、钛和钡、钛和3个氧（不等价）各组成简立方子晶格，钛酸钡是个氧（不等价）各组成简立方子晶格，钛酸钡是由由5个个简立方简立方子晶格套构而成的。子晶格套构而成的。一个晶胞包含一个晶胞包含1个钡离子、个钡离子、1个钛离子和个钛离子和3个氧离子。个氧离子。钙钛矿钙钛矿的氧的氧八面体八面体结构结构(5)钙钛矿结构 (BaTiO3,LiNbO3,锆酸铅补充：补充：(6)6)C6060晶体晶体结构结构P13P13：布基球：布基球：1212个五边形、个五边形、2020个六边形共个六边形共6060个顶点。个顶点。截角截角2020面体。面体。分子晶体。分子晶体。面心立方结构。面心立方结构。249249K时发生相变时发生相变 简单立方。简单立方。补充：P13：布基球：12个五边形、20个六边形共60个顶点结构结构晶胞中的晶胞中的 原子个数原子个数原子在晶胞原子在晶胞中的位置中的位置布拉维布拉维晶格晶格最近邻最近邻距离距离fccbccsc典型的晶体结构典型的晶体结构4(000)(000)2(000)(000)CsClCs+1Cl-1(000)(000)结构晶胞中的 原子个数原布拉维布拉维晶格晶格fccfcc典型的晶体结构典型的晶体结构结构结构晶胞中的晶胞中的 原子个数原子个数原子在晶胞原子在晶胞中的位置中的位置最近邻最近邻距离距离8(000)金刚石金刚石NaClNa+4Cl-4(000)布拉维晶格典型的晶体结构结构晶胞中的