第一章晶体的结构及晶体中的缺陷.pptVIP

大角度晶界： 晶粒位向差大于10度的晶界。 其结构为几个原子范围内的原子 的混乱排列，可视为一个过渡区。 小角度晶界： 晶粒位向差小于10度的晶界。其结构为位错列，又分为对称倾侧晶界和扭转晶界。 5、晶界能 作业： 掌握晶体的宏观和微观结构 第一章 晶体结构及晶体中的缺陷 根据材料组成原子、分子的排列规律，可以将材料分成晶体、非晶体和准晶体。 1.1晶体类型 根据形成晶体的化合物的种类不同可以将晶体分为：离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。 1.2非晶体 非晶态物质内部结构没有周期性特点，而是杂乱无章地排列，如：玻璃、松香、明胶等等。非晶体不 具有晶体物质的共性，某些非晶态物质具有优良的性质。 1.3准晶体 准晶体是1984年科学家发现的一种新的物质聚集形态。一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶体具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。例如五次对称轴等。 “晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。” 注意： （1）一种物质是否是晶体是由其内部结 构决定的，而非由外观判断； （2）周期性是晶体结构最基本的特征。 1.4晶体的定义 晶体不仅与我们的日常生活密不可分，而且在许多高科技领域也有着重要的应用。晶体的外观和性质都是由其内部结构决定的： 决定 结构 性能 反映 1.5晶体性质 ⑴均匀性 ⑵各向异性 ⑶自发地形成多面体外形 F+V=E+2 其中，F-晶面，V-顶点，E-晶棱 ⑷有明显确定的熔点 ⑸有特定的对称性 ⑹使X射线产生衍射 1.6晶胞 空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a，b，c，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为点阵单位。相应地，按照晶体结构的周期性划分所得的平行六面体单位称为晶胞。矢量a，b，c的长度a，b，c及其相互间的夹角α，β，γ称为点阵参数或晶胞参数。 晶胞是充分反映晶体对称性的基本结构单位。胞晶在三维空间有规则地重复排列组成了晶体。 晶胞结构图 习惯上选择对称性高的对称轴或对沉湎的发现方向为坐标轴，以能直观地反映晶体对称性的平行六面体作为晶胞，这样选择的警报叫做惯用晶胞，又叫做布喇菲胞。 晶 胞 与 晶 格 1.7晶系的类型 根据晶体的对称性，按有无某种特征对称元素为标准，将晶体分成7个晶系： 1. 立方晶系(c)：在立方晶胞4个方向体对角线上 均有三重旋转轴(a=b=c, α=β=γ=90o) 2. 六方晶系(h)：有1个六重对称轴 (a=b, α=β= 90o, γ=120o) 3. 四方晶系(t)：有1个四重对称轴(a=b, α=β=γ=90o) 4. 三方晶系(h)：有1个三重对称轴(a=b, α=β=90o, γ=120o) 5. 正交晶系(o)：有3个互相垂直的二重对称轴或2个互相垂直的对称面(α=β=γ=90o) 6. 单斜晶系(m)：有1个二重对称轴或对称面(α=γ=90o) 7. 三斜晶系(a)：没有特征对称元素 底心单斜 简单三斜 简单单斜 底心正交 简单正交 面心正交 体心正交 简单菱方 简单六方 简单四方 体心四方 简单立方 体心立方 面心立方 2.1晶体的宏观对称性 晶体的宏观对称元素 宏观对称元素的组合和32个点群 特征对称元素与7个晶系 虚操作 分子对称性 晶体宏观对称性 对称元素及符号 对称操作及符号 对称元素及符号 对称操作及符号 对称轴 旋转 旋转轴 旋转 对称面 反映 反映面或镜面 反映 对称中心 反演 对称中心 倒反 象转轴 旋轴反映 反轴 旋转倒反 以上 为基转角. 表1 描述晶体宏观对称性与分子对称性时常用 对称元素及与其相应的对称操作对照表 实操作 晶体的对称性 与有限分子的对称性一样也是点对称，具有点群的性质，如都有对称轴、对称面、对称中心等对称元素。 在分子点在分子点群中有象转轴 , 其对称操作是旋转反映，即： 晶体的宏观对称元素 但是，由于习惯的原因，讨论晶体对称性时所用的对称元素和对称操作的符号和名称与讨论分子对称性时不完全相同，具体对比见上表。 从表中我