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文档简介

1、1 主讲人：刘凌云主讲人：刘凌云 2 自然界中的晶体 *非洲之星1：重达530.2克拉，镶嵌在英国王权杖上。 食盐 石英 钻石 雪花 天然水晶 3 1.2 1.2 晶体的周期性晶体的周期性 晶体组分和排列方式都是千变万化，所以实际晶体结构 非常复杂！ ABX3 蛋白质晶体 石墨烯纳米管 4 按照空间点阵学说：晶体内部结构可以看成一些相同的点， 在空间做规则的周期性的无限排布。 晶体结构对称性空间点阵对称性 空间点阵+ +基元=晶体结构 基元：晶体的基本结构单元。 （1）一个基元对应一个结点。 （2）基元的周围环境相同等效性。 （3）基元内部是有结构的，可以由一种或者数种原子构成。 布拉菲在18

2、48年提出空间点阵学说，从而奠定了晶体结构 几何理论的基础。 布拉菲空间点阵 5 晶体结构基元空间点阵 6 空间点阵的描述： 布拉菲空间点阵：沿三个不同的方向通过点阵中的结点做平移 的直线簇，将结点包揽无遗，形成一个三维网格（晶格）。 周期：某一个方向上两相邻结点间的距离，称为该方向上的周期。 原胞（固体物理学原胞）：以一个结点为顶点，以三个不同方 向上的周期为边长的平行六面体。 原胞特点： 11体积最小的重复单元。体积最小的重复单元。 2格点只出现在平行六面体顶角上，内部和面上都不包含格点。 33每个原胞平均包含一个格点。每个原胞平均包含一个格点。 4原胞的选择方式（形状）有多种，但是原胞的

3、体积相等。 简单晶格基元只有一个原子晶格。 复式晶格基元有两个或者以上原子的晶格。 7 点阵中任意两格点之间的位置矢量： 8 WS原胞： 固体物理学原胞并不能反映晶格的全部宏观对称性，为此， 威格纳和塞兹提出了另一种原胞，称为威格纳塞兹原胞， 简写为WS原胞。 WS 原胞也只包含一个格点，因此它与固体物理学原胞的体 积一样，也是最小周期性重复单元。 9 晶胞（惯用原胞、布拉菲原胞）： 为反映晶体的对称性，重复单元不一定取最小。 晶胞特点： 1晶胞的选取反映晶体的对称性。 2晶胞中格点不仅出现在顶角上，还会出现在体心或者面心。 3晶胞体积为原胞体积的整数倍。 4每个晶胞中包含=1个格点。 * 晶胞同时反映了晶体结构的周期性和对称性。 10 简立方晶胞（简立方晶胞（SC） 原胞体积=晶胞体积 几种常见的晶胞几种常见的晶胞 11 体心立方晶胞（体心立方晶胞（BCC） 晶胞体积 原胞体积 12 面心立方晶胞（面心立方晶胞（FCC） 晶胞体积 原胞体积 13 六方晶胞（六方晶胞（Hexagonal） 14 CsCl 几种常见的晶体结构几种常见的晶体结构 15 NaCl 16 金刚石结构（金刚石结构（Si、Ge） 17 立方立方ZnS结构（闪锌矿）结构（闪锌矿）

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