1章01_02.ppt

01_02_ 晶格的周期性——晶体结构§ 晶格的周期性 1. 晶格周期性的描述——原胞和基矢晶格共同特点——周期性,可以用原胞和基矢来描述原胞——一个晶格中最小重复单元 321,,aaa ???基矢——原胞的边矢量——三维晶格的重复单元是平行六面体——重复单元的边长矢量 01/19 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构单胞——为了反映晶格的对称性,常取最小重复单元的几倍作为重复单元单胞的边在晶轴方向,边长等于该方向上的一个周期——代表单胞三个边的矢量称为单胞的基矢单胞基矢 c,b,a ???一些情况下,单胞就是原胞一些情况下,单胞不是原胞简单立方晶格—单胞是原胞面心立方晶格—单胞不是原胞 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构面心立方晶格 123 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 a a j k a a k i a a i j ? ?? ?? ???????? ?? 33214 1)(aaaaV???????, , a ai b aj c ak ? ??? ?? ?? ? 3)(acbaV???????原胞基矢原胞的体积单胞基矢单胞的体积 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构 1) 简单立方晶格——原胞为简单立方晶格的立方单元基矢原胞体积——原胞中只包含一个原子 kaajaaiaa ????????? 321,, 3321)(aaaaV??????? 2. 简单晶格——由完全等价的一种原子构成的晶格 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构 2) 面心立方晶格立方体的顶点到三个近邻的面心引三个基矢——原胞中只包含一个原子 321,,aaa ???基矢)(2 )(2 )(2 3 2 1ji aa ik aa kj aa???????????????原胞体积 3 3214 1 )(a aaaV???????19 /05 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构 3) 体心立方晶格由立方体的中心到三个顶点引三个基矢 1 2 3 , , a a a ? ??)(2 )(2 )(2 3 2 1kji aa kji aa kji aa??????????????????????——原胞中只包含一个原子基矢原胞体积 33212 1)(aaaaV???????01_02_ 晶格的周期性——晶体结构 3. 复式晶格——复式格子包含两种或两种以上的等价原子 1) 不同原子或离子构成的晶体 NaCl 、 CsCl 、 ZnS 等 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构 2) 相同原子但几何位置不等价的原子构成的晶体金刚石结构的 C、 Si、 Ge 六角密排结构 Be 、 Mg 、 Zn 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构 3) 复式格子的特点:不同等价原子各自构成相同的简单晶格(子晶格),复式格子由它们的子晶格相套而成 NaCl 晶格—— Na +和 Cl -各有一个相同的面心立方晶格 01_02_ 晶格的周期性——晶体结构—— CsCl 结构是由两个简立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移 1/2 的长度套构而成 CsCl 的复式晶格 10/19