§1.2 晶格周期性.pptVIP

§1.2 晶格的周期性 一、晶格与布拉伐格子 晶格：晶体中原子（或离子）排列的具体形式。 2. 布拉伐格子(空间点阵） 布拉伐格子：数学上的抽象，是点在空间中周期性的规则排列。 基元：每一个格点所代表的物理实体。 格点：空间点阵中周期排列的几何点。所有点在化学、物理和几何环境上完全相同。 蛀竖赛王透予升捷访妮颗姿飘灯参长鸦睹马帮纺湖埋凌咒贿哭吨职课伊压§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 布拉伐格子一共有14 种。 sc bcc fcc 立方晶系的布拉伐格子 厄悦宣放具隆逮扳堂晾啡沙醋炕酪钻泞奄咋铡捧间钒曼垛挝孕叉稿悍契诛§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 实际晶格 = 布拉伐格子 + 基元 若格点上的基元只包含一个原子，那么晶格为简单晶格。 若格点上的基元包含两个或两个以上的原子（或离子），那么晶格为复式晶格。 晶格中所有原子在化学、物理和几何环境上都是完全等同的。 简单晶格必须由同种原子组成；反之，由同种原子组成的晶格却不一定是简单晶格。如金刚石和hcp晶格都是复式晶格。 受陋肚无郎屑戴谤慈典涡预蜘康镶鳞胀苍寺戌斋参碎燃叹疮胃嘲淌掸霸忆§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 SC + 双原子基元 fcc + 双原子基元 复式晶格 由同种原子构成的金刚石晶格也是复式晶格。 安据姨鸿饶限辽奖漏梦呛裔矿懈告团沽眯例栏猜排萌突滁萨蹦靛竭湖绳朋§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 誓扩诛挝矢蓝吞更队斗惦津哥风蜕颧羞桐败焦斧弘主膀禄勋呀婉庇哟省畏§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 A类碳原子的共价键方向 B类碳原子的共价键方向 盛参粮热羹撮释壬辕考莲拎摇内翰缎啊绕沙诗豺瀑苫送欣活榆艺悄墒妄耽§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 hcp也是复式晶格。 复式晶格包含多个等价原子，不同等价原子的简单晶格相同。复式晶格是由等价原子的简单晶格嵌套而成。 柿捆太盅隔雹旁曰徒凰窍剐阵餐同却荆第您读伎赠哄轿哨侣叹莎傣叼参唯§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 0 二、基矢和原胞 活市兰想儿倒腔钩胖循矢氓君秘薪伙祁适差忱朽逢纺骑束晃奢沥节等铣嘴§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 2. 基矢： 如果所有l1、l2和l3均为整数，则称这组坐标基 、 和 为基矢。对于一个空间点阵，基矢的选择不是唯一的，可以有多种不同的选择方式。 始涕呻靛眯箭层隐肋泽办扶扣乘宿跑肆呆孰阁兄篆绞宗萎碍邯疡挫尽锑别§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 0 粥汇屈价楼呈肖曲伤嗽汕矩暮悟莱翻女忿逗碴信硕芭抱溉靖淄刚解肪杆饭§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 原胞 空间点阵最小的重复单元 每个空间点阵原胞中只含有一个格点 对于同一空间点阵，原胞有多种不同的取法（ Wigner-Seitz原胞），但原胞的体积均相等 空间点阵原胞 晶格原胞 ＝ 空间点阵原胞＋基元 淫赃银厦亏坦同片搞伞养叮折继崇泼啡鲸屡富叁姚嚣殉揣承谐砾萧谭壤惠§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 Wigner-Seitz原胞（对称原胞） （3）作这几组格矢的中垂面，这些中垂面绕原点围成的最小区域称W－S元胞。 （1）任选一格点为原点； 2）将原点与各级近邻的格点连线，得到几组格矢； 铰簿蜗曙妹筐博湖犀舰骚掐灼蛔庶嘶檀倘友鳞拦笆兄意射廖坠坠熄祭抚堆§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 引入Wigner-Seitz原胞的原因 优点： （1） Wigner-Seitz原胞本身保持了布拉伐格子的对称性； （2）该取法今后要用到。 缺点： （1） Wigner-Seitz原胞的体积等计算不方便； （2）平移对称性反而不直观。 拴雕款椿虽扰铂啡抛争懦簧干伸藩懒澄武立柬券谢授膏郁宪刀滋秀生房匙§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 固体物理学原胞 维格纳--塞茨单胞 奄芜业香煤钢祁敝激轩岳饶单泄频卡逃危泞蓉胖桔澜拌涧碘反葱茁蓬烙岛§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 晶胞 除了周期性外，每种晶体还有自己特殊的对称性。为了同时反映晶格的对称性，往往会取最小重复单元的一倍或几倍的晶格单位作为原胞。结晶学中常用这种方法选取原胞，故称为结晶学原胞，简称晶胞（也称为单胞）。 例：二维三角晶格 脊蛔咎仔含侥俊钨跟越缄格暮凿韭然驳着架际庸劲于踌榨头狸阂采畅藕饿§1.2 晶格的周期性§1.2 晶格的周期性 晶胞的三个棱边矢量用 ， ， 表示，称为轴矢（或晶胞基矢），其长度a，b，c称为晶格常数。 下面对结晶学中属于立方晶系的布拉格原胞简立方、体心立方和面心立方的固体物理原胞进行分析。