晶体的周期性课件

整理版,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,整理版,*,固 体 物 理,主讲人：刘凌云,1,整理版,自然界中的晶体,*非洲之星,1,：重达,530.2,克拉，镶嵌在英国王权杖上。,食盐,石英,钻石,雪花,天然水晶,2,整理版,1.2,晶体的周期性,晶体组分和排列方式都是千变万化，所以实际晶体结构非常复杂！,ABX,3,蛋白质晶体,石墨烯纳米管,3,整理版,按照空间点阵学说：晶体内部结构可以看成一些,相同,的点，在空间做,规则的周期性,的,无限,排布。,晶体结构对称性,空间点阵对称性,空间点阵,+,基元,=,晶体结构,基元：晶体的基本结构单元。,（,1,）一个基元对应一个结点。,（,2,）基元的周围环境相同,等效性。,（,3,）基元内部是有结构的，可以由一种或者数种原子构成。,布拉菲,在,1848,年提出,空间点阵学说,，从而奠定了晶体结构几何理论的基础。,布拉菲空间点阵,4,整理版,晶体结构,基元,空间点阵,5,整理版,空间点阵的描述：,布拉菲空间点阵,：,沿三个不同的方向通过点阵中的结点做平移的直线簇，将结点包揽无遗，形成一个三维网格（晶格）。,周期,：,某一个方向上两相邻结点间的距离，称为该方向上的周期。,原胞,（固体物理学原胞）,：,以一个结点为顶点，以三个不同方向上的周期为边长的平行六面体,。,原胞特点,：,1,体积最小的重复单元。,2,格点只出现在平行六面体,顶角,上，内部和面上都不包含格点。,3,每个原胞平均包含一个格点。,4,原胞的选择方式（形状）有多种，但是原胞的,体积相等,。,简单晶格,基元只有一个原子晶格。,复式晶格,基元有两个或者以上原子的晶格。,6,整理版,点阵中任意两格点之间的位置矢量：,7,整理版,WS,原胞：,固体物理学原胞并不能反映晶格的全部宏观对称性，为此，威格纳和塞兹提出了另一种原胞，称为威格纳,塞兹原胞，简写为,WS,原胞。,WS,原胞也只包含,一个格点,，因此它与固体物理学原胞的体积一样，也是,最小,周期性重复单元。,8,整理版,晶胞（惯用原胞、布拉菲原胞）,：,为反映晶体的对称性，重复单元不一定取最小,。,晶胞特点,：,1,晶胞的选取反映晶体的,对称性,。,2,晶胞中格点不仅出现在顶角上，还会出现在,体心或者面心,。,3,晶胞体积为原胞体积的,整数倍,。,4,每个晶胞中包含,=1,个格点。,*,晶胞同时反映了晶体结构的周期性和对称性。,9,整理版,简立方晶胞（,SC,）,原胞体积,=,晶胞体积,几种常见的晶胞,10,整理版,体心立方晶胞（,BCC,）,晶胞体积,原胞体积,11,整理版,面心立方晶胞（,FCC,）,晶胞体积,原胞体积,12,整理版,六方晶胞（,Hexagonal,）,13,整理版,CsCl,几种常见的晶体结构,14,整理版,NaCl,15,整理版,金刚石结构（,Si,、,Ge,）,16,整理版,立方,ZnS,结构（闪锌矿）,17,整理版,六方,ZnS,、,ZnO,结构（纤维锌矿）,18,整理版,练习：,基元？,点阵？,原胞，基矢？,19,整理版,谢谢！,20,整理版,