【正文】 　　缺陷符號 以二元化合物MX為例 　　1） 晶格空位：正常結(jié)點位沒有質(zhì)點，VM，VX 　　2） 間隙離子：除正常結(jié)點位置外的位置出現(xiàn)了質(zhì)點，Mi ，Xx 　　3） 錯位離子：M排列在X位置，或X排列在M位置上，若處在正常結(jié)點位置上，則MM，XX 　　4） 取代離子：外來雜質(zhì)L進入晶體中，若取代M，則LM，若取代X，則LX，若占據(jù)間隙位，則Li。另外，固體的強度，陶瓷、耐火材料的燒結(jié)和固相反應(yīng)等等均與缺陷有關(guān)，晶體缺陷是近三、四年國內(nèi)外科學研究十分注意的一個內(nèi)容。水鐵石（ferrihydrite）的天然的預(yù)制晶體是由細菌合成的，在被水淹了的礦的爛泥里能找到，水鐵石靠排列的納米晶體連接起來而生長。/n，因此，晶體能在外形和宏觀中反映出來的軸對稱性也只限于這些軸次。 　　 鎵, 一種很容易結(jié)成大塊單晶的金屬在晶體的外形以及其他宏觀表現(xiàn)中還反映了晶體結(jié)構(gòu)的對稱性。人造鉆石砂粒小且黑，它們適宜工業(yè)應(yīng)用。籽晶可用來促進單晶體的形成。它們的結(jié)合是由于從分子的一端到另一端電場有微小的變動。 　　有四種主要的晶體鍵。 　　組成晶體的結(jié)構(gòu)微粒(分子、原子、離子)在空間有規(guī)則地排列在一定的點上，這些點群有一定的幾何形狀，叫做晶格。 晶體　　長程有序：晶體內(nèi)部原子在至少在微米級范圍內(nèi)的規(guī)則排列。 　　均一性和異向性：因為晶體是具有格子構(gòu)造的固體，同一晶體的各個部分質(zhì)點分布是相同的，所以同一晶體的各個部分的性質(zhì)是相同的，此即晶體的均一性；同一晶體格子中，在不同的方向上質(zhì)點的排列一般是不相同的，晶體的性質(zhì)也隨方向的不同而有所差異，此即晶體的異向性。對于一個確定的空間點陣，可以按選擇的向量將它劃分成很多平行六面體，每個平行六面體叫一個單位，并以對稱性高、體積小、含點陣點少的單位為其正當格子。廚房中常見的砂糖、堿是晶體，每個人身上的牙齒、骨骼是晶體，工業(yè)中的礦物巖石是晶體，日常見到的各種金屬及合金制品也屬晶體，就連地上的泥土砂石都是晶體。這種用來描述原子在晶體中排列的幾何空間格架，稱為晶格。眾所周知，物質(zhì)有三種聚集形態(tài)：氣體、液體和固體。組成某種幾何多面體的平面稱為晶面，由于生長的條件不同，晶體在外形上可能有些歪斜，但同種晶體晶面間夾角(晶面角)是一定的，稱為晶面角不變原理。如果把晶體中任意一個原子沿某一方向平移一定距離，必能找到一個同樣的原子。因此，晶格也可以看成點陣上的點所構(gòu)成的點群集合。我們可以這樣說：“熠熠閃光的不一定是晶體，樸實無華、不能閃光的未必就不是晶體”。 晶體結(jié)構(gòu)　　為了描述晶體的結(jié)構(gòu)，我們把構(gòu)成晶體的原子當成一個點，再用假想的線段將這些代表原子的各點連接起來，就繪成了像圖中所表示的格架式空間結(jié)構(gòu)。如果把晶體中任意一個原子沿某一方向平移一定距離，必能找到一個同樣的原子。同一晶體也有單晶和多晶(或粉晶)的區(qū)別。 固體可分為晶體、非晶體和準晶體三大類。 　　自限性：晶體具有自發(fā)地形成封閉幾何多面體的特性。如玻璃。他們主要用來觀察材料的位錯（能看到清晰的位錯線），放大倍數(shù)一般為5000到30000倍。金屬材料的顯微組織直接影響到機械零件的性能和使用壽命，金相分析是控制機械零件內(nèi)在質(zhì)量的重要手段。金相組織必懂幾個定義達編制定義：金相/金相組織晶體單晶體多晶體晶粒晶胞晶面晶界晶向金屬鍵金相及金相組織定義所謂“相”就是合金中具有同一化學成分、同一結(jié)構(gòu)和同一原子聚集狀態(tài)的均勻部分。廣義的金相組織是指兩種或兩種以上的物質(zhì)在微觀狀態(tài)下的混合狀態(tài)以及相互作用狀況。 現(xiàn)在的很多金相也通過SEM（掃描電子顯微鏡）、TEM（透射電子顯微鏡）來直接獲得。 　　非晶體是內(nèi)部質(zhì)點在三維空間不成周期性重復(fù)排列的固體，具有近程有序，但不具有長程有序。 　　對稱性：晶體的理想外形和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)都具有特定的對稱性。 　　晶體按其結(jié)構(gòu)粒子和作用力的不同可分為四類：離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。按照內(nèi)部質(zhì)點間作用力性質(zhì)不同，晶體可分為離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體等四大典型晶體，如食鹽、金剛石、干冰和各種金屬等。其內(nèi)部原子的排列十分規(guī)整嚴格，比士兵的方陣還要整齊得多。用X光對固體進行結(jié)構(gòu)分析，你很快就會發(fā)現(xiàn)，晶體和非晶體、準晶體是截然不同的三類固體。 　　我們吃的鹽是氯化鈉的結(jié)晶，味精是谷氨酸鈉的結(jié)晶，冬天窗戶玻璃上的冰花和天上飄下的雪花，是水的結(jié)晶。構(gòu)成點陣的點叫做陣點，陣點代表的化學內(nèi)容叫做結(jié)構(gòu)基元。其內(nèi)部原子的排列十分規(guī)整嚴格，比士兵的方陣還要整齊得多。 　　晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(原子、離子、分子)有規(guī)則地在三維空間呈周期性重復(fù)排列，組成一定形式的晶格，外形上表現(xiàn)為一定形狀的幾何多面體。大家知道，所有物質(zhì)都是由原子或分子構(gòu)成的。 　　 晶體　　為了描述晶體的結(jié)構(gòu)，把構(gòu)成晶體的原子當成一個點，再用假想的線段將這些代表原子的各點連接起來，就繪成了所表示的格架式空間結(jié)構(gòu)?？梢赃@樣說：“熠熠閃光的不一定是晶體，樸實無華、不能閃光的未必就不是晶體”。因此，晶格也可以看成點陣上的點所構(gòu)成的點群集合。 　　 晶體　　自限性：晶體具有自發(fā)形成幾何多面體形態(tài)的性質(zhì)，這種性質(zhì)成為自限性。 　　常見的晶體有萘，海波，冰，各種金屬。 　　晶面角守恒：屬于同種晶體的兩個對應(yīng)晶面之間的夾角恒定不變。如果它們很弱，晶體只能在很低溫度下形成，此時分子可利用的能量不多。分子晶體的分子完全不分享它們的電子。 　　用來制作工業(yè)用的晶體的技術(shù)之一，是從熔液中生長。 　　生長人造鉆石需要高于1600℃的溫度和60000倍大氣壓。既晶體的對稱性不僅表現(xiàn)在外部形態(tài)上，而且其內(nèi)部構(gòu)造也同樣也是對稱的。n次對稱軸的基本旋轉(zhuǎn)操作為旋轉(zhuǎn)360176。據(jù)一篇相關(guān)的研究評述，這種晶體的塊生長方式可能會對制造用于光學和電子設(shè)備(比如激光或硬盤)的人工材料有用。這些雜質(zhì)也會占據(jù)一定的位置，這樣破壞了原質(zhì)點排列的周期性，在二十世紀中期，發(fā)現(xiàn)晶體中缺陷的存在，它嚴重影響晶體性質(zhì)，有些是決定性的，如半導體導電性質(zhì)，幾乎完全是由外來雜質(zhì)原子和缺陷存在決定的，許多離子晶體的顏色、發(fā)光等。 　　3 電荷缺陷 　　晶體中某些質(zhì)點個別電子處于激發(fā)狀態(tài)，有的離開原來質(zhì)點，形成自由電子，在原來電子軌道上留下了電子空穴。 　　熱缺陷兩種基本形式： 　　a弗侖克爾缺陷, 　　b肖特基缺陷 　　(1) 弗侖克爾缺陷 　　具有足夠大能量的原子（離子）離開平衡位置后，擠入晶格間隙中，形成間隙原子離子），在原來位置上留下空位。 　　3. 組成缺陷 　　主要是一種雜質(zhì)缺陷，在原晶體結(jié)構(gòu)中進入了雜質(zhì)原子，它與固有原子性質(zhì)不同，破壞了原子排列的周期性，雜質(zhì)原子在晶體中占據(jù)兩種位置（1）填隙位（2）格點位 　　4. 電荷缺陷 (Charge defect) 　　從物理學中固體的能帶理論來看，非金屬固體具有價帶，禁帶和導帶，當在OR時，導帶全部完善，價帶全部被電子填滿，由于熱能作用或其它能量傳遞過程 ，價帶中電子得到一能量Eg，而被激發(fā)入導帶，這時在導帶中存在一個電子，在價帶留一孔穴，孔穴也可以導電，這樣雖末破壞原子排列的周期性，在由于孔穴和電子分別帶有正負電荷，在它們附近形成一個附加電場，引起周期勢場畸變，造成晶體不完整性稱電荷缺陷。 刃型位錯　　其形式可以設(shè)想為：在一完整晶體，沿BCEF晶面橫切一刀，從BC→AD，將ABCD面上半部分，作用以壓力δ，使之產(chǎn)生滑移，距離 （柏氏矢量晶格常數(shù)或數(shù)倍）滑移面BCEF，滑移區(qū)ABCD，未滑移區(qū)ADEF，AD為已滑移區(qū)交界線—位錯線。 　　位錯具有以下基本性質(zhì)： 　　(1)位錯是晶體中原子排列的線缺陷，不是幾何意義的線，是有一定尺度的管道。 　　2）大角度晶界，各晶面取向互不相同，交角較大，在多晶體中，晶體可能出現(xiàn)大角度晶界。 陽離子過?！　⌒纬砷g隙陽離子 　　如ZnO、CdO→Zn1+xo,Cd1+xO，過剩的金屬離子進入間隙位，為保持電中性，等價電子被束縛在間隙位的金屬離子周圍。金屬晶體的熔沸點有的很高（如鎢），有的很低（如汞）。晶體在不同的方向上有不同的物理性質(zhì)，如機械強度、導熱性、熱膨脹、導電性等，稱為各向異性。晶體內(nèi)部原子有規(guī)則的排列，引起了晶體各向不同的物理性質(zhì)。在晶體從固體向液體的轉(zhuǎn)化過程中，吸收的熱量用來一部分一部分地破壞晶體的空間點陣，所以固液混合物的溫度并不升高。而其他方面的宏觀性質(zhì)，則因為多晶體是由大量單晶體無規(guī)則排列成的，單晶體各方向上的特性平均后，沒有一個方向比另一個方向上更占優(yōu)勢，故成為各向同性?；瘜W藥物中的原料藥(一般由單一成分組成)在合適的溶劑系統(tǒng)中經(jīng)重結(jié)晶可得到適合X射線衍射使用的單晶樣品,其大小約為05mm左右。 　　單晶體具有晶體的三個特征。 　　在某種介質(zhì)體系中，過飽和、過冷卻狀態(tài)的出現(xiàn)，并不意味著整個體系的同時結(jié)晶。因之在過冷卻度很小時亦能局部地成核。質(zhì)點在此位置上與晶核結(jié)合成鍵放出的能量最大。 　　2)在晶體生長的過程中，環(huán)境可能有所變化，不同時刻生成的晶體在物性(如顏色)和成分等方面可能有細微的變化，因而在晶體的斷面上常?？梢钥吹綆顦?gòu)造(圖I22)。這樣繼續(xù)生長下去的結(jié)果，使晶體表面不平坦，成為階梯狀稱為晶面階梯(圖I25)。如圖I一2—9所示，晶面AB的網(wǎng)面上結(jié)點的密度最大，網(wǎng)面間距也最大，網(wǎng)面對外來質(zhì)點的引力小，生長速度慢，晶面橫向擴展，最終保留在晶體上；CD晶面次之；BC晶面的網(wǎng)面上結(jié)點密度最小，網(wǎng)面間距也就小，網(wǎng)面對外來質(zhì)點引力大，生長速度最快，橫向逐漸縮小以致晶面最終消失；因此，實際晶體上的晶面常是網(wǎng)面上結(jié)點密度較大的面。只有晶體才是真正的固體?，F(xiàn)就影響晶體生長的幾種主要的外部因素分述如下。圖I一2—15表示方解石與白云石(b)晶體上的蝕像。人工合成品體則不僅可以模擬和解釋天然礦物的形成條件，更重要的是能夠提供現(xiàn)代科學校術(shù)所急需的晶體材料。高壓釜由耐高溫高壓和耐酸堿的特種鋼材制成。提升提拉桿，使晶體一面生長，一面被慢慢地拉出來。多晶體多晶指的是多種晶形共存，單晶指只有一種晶形。 單晶體 晶體內(nèi)部的晶格方位完全一致. 多晶體—許多晶粒組成晶粒晶粒定義:多晶體材料內(nèi)以晶界分開的晶體學位向相同的晶體。其中既能夠保持晶體結(jié)構(gòu)的對稱性而體積又最小者特稱“單位晶胞”，但亦常簡稱晶胞。 晶胞斜晶格：任意的晶軸aa2，只有在旋轉(zhuǎn)π或2π，才能保持不變。 　　復(fù)晶胞是素晶胞的多倍體，有以下三種： 　　分體心晶胞（2倍體），符號為I 　　面心晶胞（4倍體），符號為F 底心晶胞（2倍體）晶面　　在晶體學中，通過晶體中原子中心的平面叫作晶面[1]（Faces)。晶面（或平面點陣組）指標的嚴格定義是晶面在三個晶軸上的倒易截數(shù)之比。布拉格點陣的格點可以看成分列在一系列相互平行的直線系上，這些直線系稱為晶列。