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文档简介
材料科学基础
FundamentalofMaterialsLessonfive6/28/2024材料科学基础§2.5IndicesofcrystalplanesanddirectionsⅠ.What’scrystalplanesanddirections?Theatomicplanesanddirectionspassingthroughthecrystalarecalled(crystal)planesanddirectionsrespectively.6/28/2024材料科学基础1.Stepstodeterminatetheplaneindices:
Establishasetofcoordinateaxes
Findtheinterceptsoftheplanestobeindexedona,b
and
caxes(x,y,z).a
c
b
x
y
z
Ⅱ.Planeindices6/28/2024材料科学基础Takethereciprocalsoftheintercepts1/x,1/y,1/z.Clearfractionsbutdonotreducetolowestintegers.Enclosetheminparentheses,(hkl)
Example:1/2,1,2/32,1,3/2(423)
Planeindicesreferredtothreeaxesa,b
and
c
arealsocalledMillerIndices.6/28/2024材料科学基础SeveralimportantaspectsoftheMillerindicesforplanesshouldbenoted:
Planesandtheirnegativesareidentical.Therefore.
Planesandtheirmultiplesarenotidentical.
Incubicsystems,adirectionthathasthesameindicesasaplaneisperpendiculartothatplane.6/28/2024材料科学基础2.Theimportantplanesincubiccrystals(110)(112)(111)(001)6/28/2024材料科学基础3.Afamilyofplanesconsistsofequivalentplanessofarastheatomarrangementisconcerned.Total:6Total:46/28/2024材料科学基础Total:12Total:4×3!=246/28/2024材料科学基础Ⅲ.DirectionIndices1.DerivationforthecrystallographicdirectionAsthefirstabove,settheoriginonthedirectiontobeindexed.Findthecoordinatesofanotherpointonthedirectioninquestions.Reducetothreesmallestintegers:u,v,w.Encloseinsquarebrackets[uvw].6/28/2024材料科学基础2.Theimportantdirectionincubiccrystals:<100>:crystalaxes<110>:facediagonal<111>:bodydiagonal<112>:apicestooppositeface-centers3.Familyofdirectionsconsistsofcrystallographicallyequivalentdirections,denoted<uvw>e.g.
6/28/2024材料科学基础§2.6HexagonalaxesforhexagonalcrystalsⅠ.Whychoosefour-axissystem?
Fourindiceshasbeendevisedforhexagonalunitcellsbecauseoftheuniquesymmetryofthesystem.6/28/2024材料科学基础acb6/28/2024材料科学基础Ⅱ.Planeindices(hkil)Itcanbeproved:i≡-(h+k)6/28/2024材料科学基础Importantplanes:a1a2a3c6/28/2024材料科学基础Ⅲ.Directionindices[uvtw]
Tomaketheindicesunique,anadditionalconditionisimposed.----Let
t=-(u+v)Importantdirections6/28/2024材料科学基础TransformationofindicesTransformationof3to4indices,orviceversa.Supposewehaveavector,whose3indices[uvw],and4indices[uvtw].WehaveSince6/28/2024材料科学基础or:6/28/2024材料科学基础Forexample:6/28/2024材料科学基础1.Quickwayforindexingthedirectionsincubiccrystals:Thevalueofadirectiondependsonitsfeaturewhilethesignondirection.ExamplesandDiscussions6/28/2024材料科学基础2.Thecoordinateorigincanbesetarbitrarily(forexampleonapices,body-center,face-centersetc.),butneveronplaneinquestions,otherwisetheinterceptswouldbe0,0,0.3.Thecoordinatesystemcanbetransferredarbitrarily,butrotationisforbidden.c´
a
c
b
a´
b´
6/28/2024材料科学基础4.Theatomicarrangementandplanardensityoftheimportantdirectionincubiccrystal.planeindicesBCCFCCatomicarrangementplanardensityatomicarrangementplanardensity{100}{110}{111}6/28/2024材料科学基础5.Theatomicarrangementandlineardensityoftheimportantdirectionincubiccrystal.linearindicesBCCFCCatomicarrangementlineardensityatomicarrangementlineardensity<100><110><111>6/28/2024材料科学基础ExerciseCalculatetheplanardensityandplanarpackingfractionforthe(010)and(020)planescubicpolonium,whichhasalatticeparameterof0.334nm.
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