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1、晶體的結構和性質第一節(jié)晶體的結構1、晶體的分類按來源分為：天然晶體（寶石、冰、砂子等）人工晶體（各種人工晶體材料等）一、晶體的分類按成鍵特點分為：原子晶體：金剛石離子晶體：NaCl分子晶體：冰金屬晶體：Cu晶體的定義“晶體是由原子或分子在空間按一定規(guī)律周期性地重復排列構成的固體物質?！弊⒁猓海?）一種物質是否是晶體是由其內部結構決定的，而非由外觀判斷；（2）周期性是晶體結構最基本的特征。晶體不僅與我們的日常生活密不可分，而且在許多高科技領域也有著重要的應用。晶體的外觀和性質都是由其內部結構決定的：決定結構性能反映圖
2、片１圖片2圖片3圖片4圖片5BBO晶體二、晶體性質⑴均勻性⑵各向異性⑶自發(fā)地形成多面體外形F+V=E+2其中，F(xiàn)-晶面，V-頂點，E-晶棱⑷有明顯確定的熔點⑸有特定的對稱性⑹使X射線產生衍射三、晶體的點陣結構概念：在晶體內部原子或分子周期性地排列的每個重復單位的相同位置上定一個點，這些點按一定周期性規(guī)律排列在空間，這些點構成一個點陣。點陣是一組無限的點，連結其中任意兩點可得一矢量，將各個點陣按此矢量平移能使它復原。點陣中每個點都具有完全相同的周圍環(huán)境。結構基元：在晶體的點陣結構中每個點陣所代表的具體內容，包括原子或
3、分子的種類和數(shù)量及其在空間按一定方式排列的結構。晶體結構=點陣+結構基元（1）直線點陣（2）平面點陣（3）晶胞空間點陣必可選擇3個不相平行的連結相鄰兩個點陣點的單位矢量a，b，c，它們將點陣劃分成并置的平行六面體單位，稱為點陣單位。相應地，按照晶體結構的周期性劃分所得的平行六面體單位稱為晶胞。矢量a，b，c的長度a，b，c及其相互間的夾角α，β，γ稱為點陣參數(shù)或晶胞參數(shù)。晶胞結構圖晶胞晶胞與晶格晶胞的劃分對稱性晶系正當晶胞正當晶胞素晶胞：含1個結構基元復晶胞：含2個以上結構基元晶胞的二個要素晶胞的二個基本要素：一是
4、晶胞大小和形狀；二是晶胞中各原子坐標位置。晶胞大小和形狀可用晶胞參數(shù)表示；晶胞中原子位置可用分數(shù)坐標表示。原子分數(shù)坐標晶體中原子的坐標參數(shù)是以晶胞的3個軸作為坐標軸，以3個軸的軸長作為坐標軸單位的:因為x、y、z?1，所以我們將x、y、z定義為分數(shù)坐標。晶胞知識要點晶胞一定是一個平行六面體，其三邊長度a,b,c不一定相等，也不一定垂直。整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的。劃分晶胞要遵循2個原則：一是盡可能反映晶體內結構的對稱性；二是盡可能小。并置堆砌整個晶體就是由晶胞周期性的在三維空間并置堆砌而成的
5、。晶胞種質點個數(shù)的計算第二節(jié)、晶體結構的對稱性一、晶體的對稱性1晶系根據(jù)晶體的對稱性，按有無某種特征對稱元素為標準，將晶體分成7個晶系：立方晶系(c)：在立方晶胞4個方向體對角線上均有三重旋轉軸(a=b=c,α=β=γ=90o)六方晶系(h)：有1個六重對稱軸(a=b,α=β=90o,γ=120o)晶系四方晶系(t)：有1個四重對稱軸(a=b,α=β=γ=90o)三方晶系(h)：有1個三重對稱軸(a=b,α=β=90o,γ=120o)正交晶系(o)：有3個互相垂直的二重對稱軸或2個互相垂直的對稱面(α=β=γ=90
6、o)單斜晶系(m)：有1個二重對稱軸或對稱面(α=γ=90o)三斜晶系(a)：沒有特征對稱元素1晶系立方Cubica=b=c,?=?=?=90°四方Tetragonala=b?c,?=?=?=90°正交Rhombica?b?c,?=?=?=90°三方Rhombohedrala=b=c,?=?=??90°a=b?c,?=?=90°?=120°六方Hexagonala=b?c,?=?=90°,?=120°單斜Monoclinica?b?c?=?=90°,??90°三斜Triclinica?b?c?=?=?=90°空間點
7、陣型式根據(jù)晶體結構的對稱性，將點陣空間的分布按正當單位形狀的規(guī)定和帶心型式進行分類，得到14種型式：⑻簡單六方(hP)⑼R心六方(hR)⑽簡單四方(tP)⑾體心四方(tI)⑿簡單立方(cP)⒀體心立方(cI)⒁面心立方(cF)⑴簡單三斜(ap)⑵簡單單斜(mP)⑶C心單斜(mC,mA,mI)⑷簡單正交(oP)⑸C心正交(oC,oA,oB)⑹體心正交(oI)⑺面心正交(oF)空間點陣型式要點有素晶胞和復晶胞立方晶系：復晶胞：體心立方（cI）、面心立方（cF）和素晶胞：簡單立方（cP）晶體結構的對稱性晶系空間點陣型式點
8、群空間群晶胞類型堆積方式：A1,A3,A2,A4二、晶體結構的表達及應用一般晶體結構需給出：晶系空間群（不作要求）晶胞參數(shù)；晶胞中所包含的原子或分子數(shù)Z；特征原子的坐標密度計算晶體結構的基本重復單位是晶胞，只要將一個晶胞的結構剖析透徹，整個晶體結構也就掌握了。利用晶胞參數(shù)可計算晶胞體積(V)，根據(jù)相對分子質量(M)、晶胞中分子數(shù)(Z)和Avogadro常數(shù)N
