1.3原胞晶胞ppt课件

第二课,1,复习,简立方体心立方,面心立方六角密排,2,面心立方六角密排,简立方体心立方,复习,3,奥古斯特布拉菲：法国物理学家，1811年1863年1845年得出了三维晶体原子排列的所有14种布拉菲点阵结构，首次将群的概念应用到物理学，为固体物理学做出了奠基性的贡献。布拉菲对磁性、极光、气象、植物地理学、天文学和水文学等方面进行过研究。,奥古斯特布拉菲,1.3布喇菲空间点阵、原胞、晶胞,4,1.3布喇菲空间点阵、原胞、晶胞,布拉菲空间点阵学说原胞与晶胞复式格子,5,1.3布喇菲空间点阵、原胞、晶胞,由于组成晶体的组分和组分原子的排列方式的多样性，使实际的晶体结构非常复杂！,6,布喇菲空间点阵,布喇菲空间点阵学说：晶体的内部结构可以看成有一些相同的点（结点）在空间作规则的周期性的无限分布。,晶体的对称性,点阵的对称性,7,布喇菲空间点阵,晶体的内部结构可以看成有一些相同的点（结点）在空间作规则的周期性的无限分布。,晶体结构=点阵+基元,晶体结构,基元,点阵,8,布喇菲空间点阵,基元：晶体的基本结构单元(1)一个基元对应一个节点(2)基元（结点）周围的环境相同（等效性）(3)基元内部有结构，可以由一种或数种原子构成,晶体结构,基元,点阵,9,布喇菲空间点阵：沿三个不同的方向通过点阵中的结点做平行的直线族，将节点包揽无遗，形成一个三维网格（晶格）。,周期：某一方向上两相邻结点的距离，称为该方向的周期。,点阵结构的描述,如何描述点阵结构？,原胞和晶胞,10,晶胞,晶胞：反映晶体周期性和对称性体积最小重复单元.结点可以在顶点、体心或面心.晶胞的棱尽可能垂直.,基矢：晶胞的边长矢量.,晶胞体积：,11,晶胞,晶胞：反映晶体周期性和对称性体积最小重复单元.结点可以在顶点、体心或面心.晶胞的棱尽可能垂直.,简立方体心立方面心立方,立方晶系晶胞,12,原胞,原胞（固体物理学原胞）：以一个结点为顶点，以三个不同方向的周长为边长的平行六面体。,13,原胞,特点:(1)体积最小的重复单元(2)格点只出现在该平行六面体的顶角上。(3)每个原胞平均包含一个格点(4)原胞的选择方式有多种（形状），但原胞的体积相等。,基矢：原胞的边长矢量,点阵中任意两格点之间的位置矢量：,Rl=l1a1+l1a1+l3a3,14,特点:(1)体积最小的重复单元(2)格点只出现在该平行六面体的顶角上。(3)每个原胞平均包含一个格点(4)原胞的选择方式有多种（形状），但原胞的体积相等。,原胞二维,15,立方晶系原胞,简立方体心立方面心立方,16,简立方原胞与晶胞,2）原胞基矢,体积,原胞内包含的节点数：？,1)晶胞基矢,体积,17,面心立方原胞与晶胞,节点数?,1)晶胞基矢,体积,晶胞,4,18,面心立方原胞与晶胞,节点数：4,1)晶胞基矢,体积,2）原胞基矢,原胞体积,节点数：?,19,体心立方原胞与晶胞,节点数：？,1)晶胞基矢,体积,20,体心立方原胞与晶胞,节点数：2,1)晶胞基矢,体积,2）原胞基矢,原胞体积,节点数：?,21,基矢：,原胞节点只能在顶点,晶胞结点在顶点、体心或面心,基矢：,22,复式晶格包含两种或两种以上的等价原子,1)不同原子或离子构成的晶体,NaClZnSCsCl,23,NaCl晶体的结构,氯化钠由Na+和Cl结合而典型的离子晶体，属于复式面心立方结构。,Na+构成面心立方格子；Cl也构成面心立方格子,氯化钠的复式晶格结构:由两个面心立方的子晶格沿对角线位移二分之一套构而成,24,CsCl晶体的结构,CsCl结构:由两个简单立方子晶格彼此沿立方体空间对角线位移12的长度套构而成的，属于复式简立方结构。,25,ZnS晶体的结构闪锌矿结构,ZnS晶体结构：由两个面心立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移1/4的长度套构而成。属于复式面心方结构。,26,一个碳原子和其它四个碳原子构成一个正四面体,2)相同原子但几何位置不等价的原子构成的晶体,金刚石晶格结构,金刚石晶体结构：由两个面心立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移1/4的长度套构而成。属于复式面心方结构。,27,1.空间点阵学说：体内部结构可看成由一些相同的点子在空间作规则的周期性的无限分布，这些点子的总体称为布喇菲点阵。,2.结点、格点、点子：空间点阵中周期排列的几何点。代表结构中相同的位置。,3.反映晶格结构周期性与对称性特征的体积重复单元。原胞只反映晶格的周期性特征，晶胞则同时反映晶格周期性和对称性。,简立方,体心立方,面心立方,小结,28,复式格子,氯化钠结构：由两个面心立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移二分之一长度套构而成。属于复式面心立方结构。,氯化铯结构：由两个简单立方子晶格彼此沿立方体空间对角线位移二分之一长度套构而成。属于复式简立方结构。,金刚石结构：由两个面心立方的子晶格彼此沿立方体空间对角线位移s四分之一的长度套构而成。属于复式面心方结构。,小结,29,简立方的致密度,致密度：一个晶胞中刚性原子球占据的体积与晶胞体积的比值。,30,体心立方的致密度,31,体心立方晶格中，A层中原子球的距离,体心立方的A层原子