固体物理教学课件电子教案全套课件.pptx

;;;;B;;;§1.3 晶体的宏观对称性;二、晶体的对称轴定理 若一晶体绕一直线至少转过?角或?角的整数倍， 其性质复原，称?为基转角，称 为对称轴的轴次。 晶体的对称轴定理：晶体中只有1，2，3，4，6 五 种对称轴。 三、晶体中八种独立的对称要素 旋转对称轴 Cn （真旋转） 旋转－反映轴 Sn（旋转与反映的复合操作）晶体绕一直线转过一基转角（此时晶体未复原），紧接着对一垂直于此直线的平面反映，使晶体复原。;;晶体中独立的对称要素： C1 (1)、C2 (2)、C3 (3)、C4 (4)、C6 (6)、Ci (i)、CS (m)和 S4 四、点群 实际晶体中的对称性就是由以上八种独立对称要素的组合组成，共有32种不同的组合方式，称为32种点群。 点群符号：Sch?nflies符号 主轴：Cn、Dn、Sn、T和O Cn：n次旋转轴； Sn ： n次旋转－反映轴； Dn：n次旋转轴加上一个与之垂直的二次轴 T： 四面体群； O： 八面体群。; 脚标：h、v、d h：垂直于n次轴（主轴）的水平面为对称面； v：含n次轴（主轴）在内的竖直对称面； d：垂直于主轴的两个二次轴的平分面为对称面。 §1.4 晶系和Bravais格子 一、晶胞与轴矢坐标系 晶胞：既能反映晶体的对称性特征又能反映晶格周期性（平移对称性）的重复单元。 轴矢：a、 b、 c 晶胞参量：a、 b、 c、?、?、?;0;2. 晶面指数 在一平面族中，取一个不过原点的平面，它在三个坐标轴上的截距分别为Sa、Tb和Uc， 其中h、k、l为互质整数，则定义该晶 面的面指数为（hkl）。 等效晶面：{hkl} 三、晶系 根据晶体的对称性特征， 可将晶体划分为七个晶系。 ;晶系;四、Bravais格子 根据晶体的对称性特征，我们将晶体划分成七个晶系，每个晶系都有一个能反映其对称性特征的晶胞。由于空间点阵是从晶格经数学抽象得来的，因此空间点阵也应分别属于这七个晶系。并且可按所属晶系的轴矢坐标系找出其相应的单胞。我们将这种既能反映平移对称性又能反映所属晶系对称性特征的空间点阵单胞称为Bravais格子，共有14种Bravais格子。 P：简单Bravais格子； C：底心Bravais格子； I：体心Bravais格子； F：面心Bravais格子;;第二章 晶体的结合 §2.1 晶体结合的基本类型 一、离子晶体： 离子晶体一般由负电性相差较大的两种元素的原子结合而成。负电性小的原子将其外层价电子转移给负电性大的原子，形成正负离子，正负离子靠库仑相互作用结合起来。正负离子的电子壳层饱和，电子云的分布基本上球对称，因而满足球密堆积原则。正负离子间的相互作用较强，结合能约为150 kcal/mol。 典型晶体：NaCl、LiF等。 ;二、共价晶体： 共价晶体一般由负电性相同的原子或负电性相近的两种原子结合而成。两个原子各出一个未配对的价电子形成电子偶，归这两个原子所共有，电子云的密度在两原子之间的区域增大，通过静电相互作用将两个带正电的原子核吸引在一起。 共价结合的特征是具有方向性和饱和性。电子云的分布不是球对称的，因而不满足球密堆积原则。共价结合的键合能相当强，因此。共价晶体一般硬度高，熔点高。 结合能：~150 kcal/mol。 典型晶体：金刚石、SiC等。;三、金属晶体： 金属晶体由金属原子结合而成。由于金属原子的负电性小，容易失去其价电子而变成正离子，而这些价电子则归整块金属所共有，称为共有化电子。通过共有化电子与带正电离子实之间的库仑相互作用将这些带正电的离子实结合起来。 由于金属原子失去其价电子后，每一个离子实的电子云分布基本上是球对称的，符合球密堆原则。金属晶体的最主要特征是有共有化电子，因而金属具有高的导电性和导热性。 结合能： ~50kcal/mol。典型晶体：Na、Cu等。 ;四、分子晶体： 分子晶体是由具有饱和电结构的饱和原子（如惰性元素原子）或饱和分子（价电子已与其他原子形成共价键的饱和分子）结合而成的。这些饱和原子或饱和分子是通过瞬时电偶极矩的感应作用而结合起