無機(jī)材料物理化學(xué)第一章(文件)
【正文】 首先 ， 把屬于同一對(duì)稱型的晶體歸為一類 ， 稱為 晶類 。 晶體定向和晶面符號(hào) ? 晶體定向 在研究晶體形態(tài)時(shí)，僅確定其對(duì)稱型和有哪些單形組成，仍不能獲得晶體的具體形態(tài)。 ⑴ 晶軸： 是交于晶體中心的三條直線，晶軸的選擇不是任意的，應(yīng)與格子構(gòu)造中的行列平行，并一般應(yīng)與對(duì)稱軸、對(duì)稱面的法線或晶棱重合。 分別以 α（ Y∧ Z）、 β（ Z∧ X）、 γ（ X∧ Y）表示。 ? 例如，中級(jí)晶族晶體中只有一個(gè)高次軸，以高次軸為 Z軸，通過高次軸的作用可以可使 X、 Y軸重合，因此軸單位 a＝ b≠c ，軸率 a︰ c因晶體的種類而異。 ? 晶軸選擇的原則： ? ⑴應(yīng)符合晶體所固有的對(duì)稱性。 ， a＝ b＝ c。 米氏符號(hào)是用晶面在結(jié)晶軸上的截距系數(shù)的倒數(shù)比來表示的 。 ? 而對(duì)于三方、六方晶系，晶面指數(shù)按照 X、 Y、U、 Z軸的順序排列，一般式寫作（ hk il），而且 h＋ k＋ i ＝ 0。所以如果以晶軸上的結(jié)點(diǎn)間距 a、 b、 c作為度量單位，則晶面在晶軸上的截距系數(shù)之比必為整數(shù)比。 晶面指數(shù)一般是小的整數(shù)，晶面符號(hào)中最常見的指數(shù)為 1和 0，其次為 2和 3，超過 3的很少。顯然， 6與對(duì)稱不符， 3的輪廓雖然符合對(duì)稱性，但結(jié)合其內(nèi)部結(jié)點(diǎn)的分布一起來考慮時(shí)，就與對(duì)稱不符了。 C－六方和 三方格子 各晶系的格子常數(shù)特點(diǎn) 根據(jù)平行六面體中結(jié)點(diǎn)的分布情況 ， 又可以分為四種格子類型： 原始格子 （ P） 、底心格子 （ C） 、 體心格子 （ I） 和面心格子 （ F） 。 ? 晶胞與平行六面體的區(qū)別： 空間格子由晶體結(jié)構(gòu)抽象而得，空間格子中的平行六面體是由不具有任何物理、化學(xué)特性的幾何點(diǎn)構(gòu)成；而晶體結(jié)構(gòu)中的晶胞則由實(shí)在的具體質(zhì)點(diǎn)所組成。 例如： NaCl晶體的晶胞，對(duì)應(yīng)的是立方面心格子，a=b=c=，α=β=γ=90176。 ? 計(jì)算題： （ 1）一個(gè)立方晶系晶胞中，一晶面在晶軸 X、 Y、 Z上的截距分別為 2a、1/2a 、 2/3a，求此晶面的晶面指數(shù)。 （ 2） 何謂材料？由定義引申出來的三條判據(jù)的主要內(nèi)容是什么 ? （ 3）無機(jī)非金屬材料及其分類 。 ? 、填空題 ： 晶族、晶系、對(duì)稱型、布拉菲格子、空間群的數(shù)目分別是 _____、_____ 、 _____ 、 _____ 、 _____ 。許許多多該晶胞在三維空間無間隙的排列就構(gòu)成了 NaCl晶體。 ? 單位晶胞可用晶胞參數(shù)來表征，其數(shù)值等同于對(duì)應(yīng)的單位平行六面體參數(shù)。而不是 28種，因?yàn)橛行╊愋偷母褡邮潜舜酥貜?fù)的，還有一些格子不符合某些晶系的對(duì)稱而在該晶系中不能存在。 具有 L44P的平面點(diǎn)陣 ? 在空間格子中，按上述選擇原則選取的平行六面體稱為單位平行六面體。 實(shí)質(zhì)上與晶體定向的原則一致，即盡量使a＝ b＝ c， α＝ β＝ γ＝ 90176。 根據(jù)布拉維法則，因此，晶面在晶軸上的截距系數(shù)之比為簡單整數(shù)比。例如，與 X、 Y軸平行，與 Z軸相交的晶面，其晶面符號(hào)為（ 001）。 ? 晶面符號(hào)的括號(hào)內(nèi)數(shù)字稱為 晶面指數(shù) 。表示晶面空間方位的符號(hào)稱為晶面符號(hào) 。 ? ⑵在上述前提下，應(yīng)盡可能使晶軸相互垂直或趨于垂直，并使軸單位趨于相等。 ? 晶體常數(shù)是表征晶體坐標(biāo)系統(tǒng)的一組基本參數(shù)。 X、 Y、 Z軸上的軸單位分別以 a、 b、 c表示，或者以 a0、 b0、 c0表示。對(duì)于三方和六方晶系要增加一個(gè) U軸（前端為“－”，后端為“＋”）。 由四方柱和四方雙 錐組成的兩個(gè)聚 形，對(duì)稱型均為 L44L25PC ? 晶體定向 ：在晶體上選擇坐標(biāo)系統(tǒng)。 ? 根據(jù)對(duì)稱型中有無高次軸及高次軸的多少 ， 把 32個(gè)對(duì)稱型劃分為低 、 中 、 高級(jí)三個(gè)晶族 。 由于在結(jié)晶多面體中，全部對(duì)稱要素相交于一點(diǎn)（晶體幾何中心），在進(jìn)行對(duì)稱操作時(shí)該點(diǎn)不移動(dòng)，所以對(duì)稱型也稱為 點(diǎn)群 。 、 60176。相應(yīng)的基轉(zhuǎn)角分別為 360176。 ? 旋轉(zhuǎn)反伸軸 （ Lin） ? 旋轉(zhuǎn)反伸軸是一根假想的直線，當(dāng)晶體圍繞此直線旋轉(zhuǎn)一定角度后，再對(duì)此直線上的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行反伸，才能使晶體上的相等部分重復(fù)。 因?yàn)椴环峡臻g格子規(guī)律，其對(duì)應(yīng)的網(wǎng)孔不能毫無間隙地布滿整個(gè)平面。 。 、 180176。 ? 相應(yīng)的對(duì)稱操作是圍繞一根直線的旋轉(zhuǎn) 。 ?晶體中可以有對(duì)稱中心，也可以沒有對(duì)稱中心，若有只能有一個(gè)，而且必定位于晶體的幾何中心。對(duì)稱面的描述方法為 3P、 9P等。 ? 晶體外形上可能存在的對(duì)稱要素 ： 對(duì)稱面（ P） 對(duì)稱軸（ Ln） 對(duì)稱中心（ C） 旋轉(zhuǎn)反伸軸（ Lin） 旋轉(zhuǎn)反映軸（ Lsn） 對(duì)稱面 （ P） 對(duì)稱面是把晶體平分為互為鏡像的兩個(gè)相等部分的假想平面。 ? ⑶ 由于晶體的對(duì)稱取決于格子構(gòu)造 ， 故晶體對(duì)稱不僅表現(xiàn)在外形上 ， 同時(shí)也表現(xiàn)在光學(xué) 、 力學(xué) 、熱學(xué) 、 電學(xué)性質(zhì)等物理性質(zhì)上 。 晶體的對(duì)稱有如下的特點(diǎn) ： ? ⑴ 所有晶體都具對(duì)稱性 。 對(duì)稱的概念 ： 物體相同部分有規(guī)律的重復(fù) 。由于所有的對(duì)稱要素都必須相交于晶體內(nèi)部的某一點(diǎn)的，因此宏觀對(duì)稱性又稱為點(diǎn)對(duì)稱。 穩(wěn)定性： 由于晶體具有最小內(nèi)能，因而結(jié)晶狀態(tài)是
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