材料科學(xué)基礎(chǔ)2-1晶體學(xué)基礎(chǔ)(已修改)
2025-10-23 11:41 本頁面
【正文】 1 1 ● 晶體學(xué) 晶體生成學(xué) (Crystallogeny) 幾何結(jié)晶學(xué) (Geometrical Crystallography) 晶體結(jié)構(gòu)學(xué) (Crystallogy) 晶體化學(xué) (Crystallochemistry) 晶體物理學(xué) (Crystallophysics) 經(jīng)典晶體學(xué) 近代晶體學(xué) ● 晶體學(xué) ● 晶體 、 非晶體 、 液晶 、 準(zhǔn)晶 的概念及其基本特征 晶體學(xué)（ Crystallography)：以晶體為研究對象的自然科學(xué)。 一、晶體學(xué)分類及晶體的概念和特征 1 2 ● 晶體結(jié)構(gòu) 指晶體中的原子、離子或分子的具體排列。它們能組成各種類型的排列，即不同的原子即使排列相同仍屬不同的晶體結(jié)構(gòu)，相同原子的不同排列方式晶體結(jié)構(gòu)是不同的，因此，存在的晶體結(jié)構(gòu)可能是無限多種的。 二、晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣 下頁 后退 1 3 ● 空間點(diǎn)陣 由幾何點(diǎn)在三維空間作周期性的規(guī)則排列所形成的三維陣列。為了便于研究晶 中原子在空間分布的幾何規(guī)律，先不去考慮具體的原子或分子，而把它們抽象為一個幾何點(diǎn)，稱為結(jié)點(diǎn)或陣點(diǎn) 。并不是晶體中的每一個質(zhì)點(diǎn)都必定與空間點(diǎn)陣 注意 下頁 后退 1 4 ● 空間點(diǎn)陣的基本特征 每一個陣點(diǎn)的周圍空間均具有等同的環(huán)境。等同環(huán)境 —— 當(dāng)我們對每一個陣點(diǎn)從相同方向觀察時，均呈現(xiàn)完全同樣的景象，如果把連接任意兩個近鄰陣點(diǎn)的矢量起點(diǎn)放到第三個陣點(diǎn)上來，則此矢量的終點(diǎn)必落在第四個陣點(diǎn)上。 下頁 后退 1 5 將陣點(diǎn)用一系列相互平行的直線連接起來形成空間格架，即為 晶格 。構(gòu)成晶格的最基本單元稱為 晶胞 (簡單晶胞和復(fù)雜晶胞 )。選擇晶胞應(yīng)滿足一定的原則： (1)要能充分反應(yīng)整個空間點(diǎn)陣的對陣性 . 三、 晶 胞 下頁 后退 1 6 (2)在滿足 (1)的基礎(chǔ)上，晶胞要具有盡可能多的直角 . (3)在滿足 (1) (2)的基礎(chǔ)上 .所選取的晶胞體積最小 . 1 7 晶胞的選取是綜合考慮了以下三點(diǎn)： （ 1）晶胞中相等的邊和直角最多。 （ 2）體積盡可能小。 （ 3）最能反映該點(diǎn)陣的對稱特征。 注： 在所有實際晶體物質(zhì)中，原子和分子在空間中作規(guī)則排列的。其排列方式都可以被歸于某種布拉 1 8 菲空間點(diǎn)陣類型。只是把陣點(diǎn)換成一定的原子或分子或原子團(tuán)。對純金屬而言，最為簡單，金屬的原子（或正離子）中心占據(jù)著陣點(diǎn)的位置，對于化合物則比較復(fù)雜。因此晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣的聯(lián)系，但又是兩個不同的概念。 1 9 ● 晶胞的表示方法： 晶胞的形狀由 、 、 決定，晶胞的大小由 a,b,c決定 :從原點(diǎn)到某一陣點(diǎn)的矢量 :表示陣點(diǎn) A的坐標(biāo) :三個點(diǎn)陣矢量 (基矢 ) :晶軸 x y z zyx ,???下頁 后退 ? ? ?o A OA=ruvw=ua+vb+wc r uvw a, b, c, 不同晶體的晶胞，其大小和 形狀可能不同。 圖 23 晶胞晶軸和點(diǎn)陣失量 1 10 四、晶系和布拉菲點(diǎn)陣 后退 下頁 精 彩 動 畫 1 11 返回 1 12 （ 1）在反應(yīng)對稱性的前提下，有且僅有 14種空間點(diǎn)陣 （ 2）空間點(diǎn)陣與晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于空間點(diǎn)陣各陣點(diǎn)的周 圍環(huán)境相同 （ 3）不同晶體結(jié)構(gòu)可屬同一點(diǎn)陣，而相似的晶體結(jié)構(gòu)又可 能屬于不同的空間點(diǎn)陣 （ 4）晶系的分
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