第一章-晶体的概念ppt课件

1、0. 什么是结晶学(Crystallography)?1. 晶体的概念2. 晶体的空间格子规律3. 空间格子的基本类型4. 非晶质体和准晶体5. 晶体的基本性质6. 晶体的层生长理论结晶学结晶学(crystallography)是以晶体是以晶体(crystal)为研究对象的一为研究对象的一门自然科学。门自然科学。研究简史研究简史19世纪中叶以前世纪中叶以前: 外形研究为主外形研究为主20世纪初世纪初: 内部结构的理论探索内部结构的理论探索1912年年: X射线衍射应用于晶体学研究射线衍射应用于晶体学研究研究意义研究意义是矿物学的基础是矿物学的基础是材料科学的基础是材料科学的基础是生命科学的基础

2、是生命科学的基础结晶学的分支晶体生成学(crystallogeny): 研究天然及人工晶体的发生、成长和变化的过程与机理, 以及控制和影响它们的因素;几何结晶学(geometrical crystallography):研究晶体外表几何多面体的形状及其间的规律性;晶体化学(crystallochemistry): 亦称结晶化学,研究晶体的化学组成与晶体结构以及晶体的物理、化学性质间关系的规律性;晶体物理学(crystallophysics): 研究晶体的各项物理性质及其产生的机理。KyaniteQuartz in cluster from Toi Village, Waziristan, Pa

3、kistan!Measures 4.5 cm by 2.7 cm in size. Dramatic, yet gracefully beautiful Tourmaline cluster on Lepidolite锂云母）锂云母） and Cleavelandite blades! Another breathtaking specimen from the famous Pederneira Mine in Minas Gerais, Brazil. This specimen has two repairs which is actually quite exceptional for

4、 Pederneira Mine pieces which are commonly repaired many times over. Both are invisible and do not detract from the specimen at all! A remarkably aesthetic Tourmaline combo! Measures 8 cm by 6.5 cm in size. Price $2750R3mLarge plate of violet tipped Quartz var. Amethyst crystals on matrix!What a bea

5、uty this plate is! I looked for damage points but couldnt find any to speak of.From Piedra Parada, Las Vigas, Veracruz, Mexico. Measures 14 cm by 19 cm in size!Price $485P3221P3121NaCl 的晶体结构的晶体结构大球Cl小球Na石盐晶体结构中等同点的分布A和由此倒出的点阵B）NaCl 的晶体结构的晶体结构ABCDd1d2d3d4b0ABCD12341-11空间格子的面网平行六面体NaCl 的晶体结构的晶体结构体既无长程

6、体既无长程, , 也无短程有序。也无短程有序。晶体是固体晶体是固体, , 非液体或气体非液体或气体结晶学与矿物学结晶学与矿物学1.3. 1.3. 空间格子的基本类型空间格子的基本类型结晶学与矿物学结晶学与矿物学l(4) 应选择结点间距小的行列作为平行六面体的棱，且棱间交角接近于直角的平行六面体。1.3. 1.3. 空间格子的基本类型空间格子的基本类型结晶学与矿物学结晶学与矿物学1.3. 1.3. 空间格子的基本类型空间格子的基本类型结晶学与矿物学结晶学与矿物学1.3. 1.3. 空间格子的基本类型空间格子的基本类型具有5次对称的二维准晶图形具有5次对称的C60结构目前推导的准晶体点群共28种,

7、 单形42个, 5个晶系。结晶学与矿物学结晶学与矿物学晶系晶系对称元素特点对称元素特点五方有唯一的 5 次轴八方有唯一的 8 次轴十方有唯一的 10 次轴十二方有唯一的 12 次轴二十面体有 10 个 3 次轴1-131-14AABB最小内能性最小内能性:(minimum internal energy) :(minimum internal energy) 在相同的热力学条件下在相同的热力学条件下, , 与同种化学成分的气体、液体及非晶质体相比与同种化学成分的气体、液体及非晶质体相比, , 以晶体的内能为最小。以晶体的内能为最小。熔点。( C)时间时间温度1-161-151.6. 1.6.

8、晶体的层生长理论晶体的层生长理论晶体生长过程的第一步，就是形成晶核。晶体生长过程的第一步，就是形成晶核。 成核的内因：晶体的最小内能成核的内因：晶体的最小内能成核的外因：过冷却度与过饱和成核的外因：过冷却度与过饱和均匀成核均匀成核(homogeneous nucleation)：在体系内任何部位成核率是相等的。在体系内任何部位成核率是相等的。非均匀成核非均匀成核(heterogeneous nucleation)：在体系的某些部位的成核率高于另一些部位。在体系的某些部位的成核率高于另一些部位。 1 1层生长理论模型层生长理论模型1.6. 1.6. 晶体的层生长理论晶体的层生长理论2.2.螺旋生长理论模型螺旋生长理论模型 3.3.布拉维法则布拉维法则