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文档简介

1、原子晶体、金属晶体和氢键晶体5.1原子晶体5.2金属晶体5.3氢键晶体本节主要内容:1.结构5.1原子晶体

第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族元素都可以形成原子晶体。典型的原子晶体:金刚石、硅、锗等晶体。结合力:共价键。饱和性方向性共价键的特点原子晶体的配位数较低。

共价键是由2S和2P波函数组成的下列4种新的电子状态组成的。金刚石C61S22S12P3“杂化轨道”2.特征

共价键结合比较强:原子晶体具有高力学强度、高熔点、高沸点和低挥发性的特点,导电率和导热率低。原子晶体一般属于半导体或绝缘体。5.2金属晶体1.结构第Ⅰ族、第Ⅱ族及过渡元素晶体都是典型的金属晶体。结合力:金属键2.特点良好的导电性和导热性,较好的延展性,硬度大,熔点高。5.3氢键晶体1.结构

氢原子同时与两个负电性较大,而原子半径较小的原子(O、F、N等)结合,构成氢键。ABH共价键氢键具有饱和性。2.特征

长声学波,相邻原子的位移相同,原胞内的不同原子以相同的振幅和位相作整体运动。因此,可以说,长声学波代表了原胞质心的运动。对于光学波:

光学支格波,相邻原子振动方向是相反的。

长光学波,原胞的质心保持不动。所以定性地说,长光学波代表原胞中两个原子的相对振动。

光学支格波,相邻原子振动方向是相反的。

声学支格波,相邻原子振动方向是相同的。

可以证明,q=/2a时,在声学支格波上,质量为m的轻原子保持不动;在光学支格波上,质量为M的重原子保持不动。例2:一维原子链的原子质量为m和M,且m<M

。靠得较近的两个原子构成一个分子。设一个分子内两原子平衡位置的距离为b,恢复力系数为1,分子间两原子间的恢复力系数为2,晶格常量为a(如图所示),求色散关系。a2n-22n2n+12n+22n-1Mmb12解:只考虑最近邻原子间的相互作用,将试探解代入方程得:据玻恩-卡门周期性边界条件,可以确定波矢q的取值。

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