第一章晶体几何学课件.pptVIP

现代材料研究方法 绪论 材料：你们最关心的是什么？性能：你认为与哪些因素有关？结构：有哪些检测分析技术？ 第一章、晶体几何学基础 第一节、晶体结构与空间点阵 2.常见晶体结构类型 ?常见单质的晶体结构 Fcc: 金,银,铜,铝,镍,铂,?-铁等 Bcc: 钨,钼,铬,钒,铌,钽,?-铁,?-钛,钠,锂等 Hcp: 镁,锌,?-钛,?-钴等 金刚石型结构:金刚石,硅,锗等 ?常见化合物的晶体结构 NaCl型:MgO,VC,NbC,TiC,ZrC,NiO,PbS,TiO CsCl型:ZnO,?-AgCd,?-CuZn,?-AlFe,FeCo,NiAl 闪锌矿型:ZnS,BeS,CdTe 结论： ?空间点阵表明了晶体物质的一个最根本性质-----周期性 ?一个晶体物质，无论其内部结构多么复杂，都只有一种空间点阵 晶体是具有格子构造的固体，因此所有晶体也有它们所共有的格子构造所决定的性质。A.自限性：晶体具有自发的形成规则几何外形的特征。不同晶体学平面作为表面时会因原子排列密度、键性质的不同而造成不同的表面能，热力学原理造成晶体会尽可能以低表面能的晶面作为表面。B.均匀性：晶体不同部分的宏观性质相同，反映了晶体性质的平移特性。因为晶体的具有格子构造的固体，在晶体的各个不同部分质点的分布与排列都是一样的。 对称的普遍性：自然界中，植物、动物、建筑物的外形等。对称定义：对称是物体上相等的部分有规律地重复。对称的必要条件：1·物体上有相等的部分；2·这些相等的部分有规律地重复（通过操作，如旋转、反映、反伸使相等部分重复）。 晶体对称的特点 晶体的对称则是由其内部的格子构造所决定的，因此，晶体对称有其特点：1.所有的晶体都是对称的，只要是晶体，就具有格子构造，格子是对称的。这是晶体对称的普遍性。2.晶体的对称是有限的，晶体对称受格子构造的规律所限制，只有符合格子构造的对称才能在晶体上反映出来。3.晶体的对称不仅表现在形式上，还表现在物理化学性质上。 对称是晶体结构的基本特性之一。 对称操作：如果一个物体经过一定的动作后，其位置，形态相对观察者来说没有变化，称此现象为规律重复。使得物体没有变化的动作称为对称操作（或称对称动作、对称变换、对称运用）。在对称动作中所凭借的几何元素（点、线、面）称为对称元素（或对称要素）晶体外形上可能存在的对称要素: 对称面、对称轴、旋转反伸轴、旋转反映轴、对称中心 1.对称面（m）反映 通过晶体中心的假想平面，把晶体分为互为镜象反映的两个部分。相应的操作是对平面的反映。对称面必通过晶体几何中心，且垂直平分某些晶面、晶棱，或包含某些晶棱。 晶体中有的没有对称面，最多的有9个对称面。 由对称中心联系起来的呈反向平行的相等晶面 4·旋转反伸轴（倒转轴） 旋转反伸轴是通过晶体中心的一根假想直线，晶体绕此直线旋转一定的角度后，再通过中心倒反，可使晶体上的相等部分重复。操作:旋转+反伸。Li1=i Li2=m Li3=L3+i Li6=L3+m 1.平移 将晶体结构（或空间点阵）平行移到与原来环境完全相同的位置，这种对称操作称为平移。 2.螺旋旋转 绕一固定轴旋转，每次旋转(360o/n)角度后，接着平移t方能得到规律重复。这种复合对称操作 称为螺旋旋转。 3.滑移 凭借一个平面施行反映之后，再平行于该面施行平移t，而使晶体结构图形得到规律重复，这种对称操作称为滑移。滑移操作中的反映面 称为滑移面，或滑移对称面。 平移轴：为一直线方向，相应的对称变换为沿此直线方向平移一定的距离。对于具有平移轴的图形，当施行上述对称变换后，必可使图形相同部分重复，亦即带个图形复原。在平移这一对称变换中，能够使图形复原的最小平移距离，称为平移轴的移距。 空间群 晶体结构中一切对称要素的组合称为空间群。共有230种。 晶体对称型与空间群之差异，即是否有平移操作。 点群无平移的原因: A、晶体几何外形是有限的，平移操作是不能成立 B、对称型中所有对称要素都必须是共点。 C、晶体外部对称上所不能存在的滑移面和螺旋轴等微观上特有的对称要素。 第七节、晶面指数和晶向指数 晶面坐标 1 1/2 正点阵和倒点阵的几何对应关系 倒易点阵中的一个点代表正点阵中的一组晶面 球面上任一点P′的位置用球坐标表示。记为P′（ρ，φ），ρ为极角，φ为辐角。 角度测量：（经纬线网） 以球心为圆心，球直径为直径， 经线：过N、S的一组大圆； 纬线：平行赤道的平面与球面相交而成的一组小圆，圆心均在N、S轴上。 球面上水平小圆的极射赤平投影 直立大圆的极射赤