金刚石晶胞中各原子的坐标参数_第1页
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文档简介

1、金刚石晶胞中各原子的坐标参数,金刚石晶胞的两种取向,由于金刚石晶胞内部有4个碳原子，在空间分布是不对称的所以从不同方向观察晶胞时，内部的4个碳原子的位置是不相同的。我们把左边的图叫做取向1，右边的图叫做取向2。它们各自绕竖直中心轴旋转90，就能够变为对方。,取向1中碳原子的位置(注意看第2、4层)：【注意图形的线条颜色】,旋转90，成为：,取向2中碳原子的位置(注意看第2、4层)：【注意图形的线条颜色】,8个顶点的碳原子：,6个面中心的碳原子：,4个晶胞内部的碳原子：,每个晶胞中的4个正四面体：,以底面一个顶点的碳原子(通常取前左下)为原点建立一个3维右手坐标系。,x 轴,y 轴,z 轴,原点

2、上的这个碳原子坐标为 0，0，0；,再看取向1的碳原子的位置，并据此介绍坐标参数：,在金刚石晶胞进行“无隙并置”时，可以看出，8个顶点的碳原子，实际上都是作为原点的这个碳原子：,注意看清楚，与这个原点碳原子重合的是晶胞上哪一个顶点的碳原子。,所以顶点上的8个碳原子坐标都是 0，0，0；,再来看这个碳原子：,确定它在 x 轴上的坐标：【把坐标轴所在的棱长定为1】,把它沿着平行于 z 轴的直线移动到 x 轴上，得到它在 x 轴上的坐标为：1/2；,无论3个棱长是否相等,确定它在 y z 轴上的坐标：,把它沿着平行于 x 轴 的直线移动到 z 轴上， 得到它 z 轴上的坐标为：1/2；,再沿着 z

3、轴移动到 y 轴上，得到它在 y 轴上 的坐标为：0；,晶胞进行“无隙并置”时，正后面面中心的那个碳原子与这个碳原子是同一个。所以，金刚石晶胞的前后面中心碳原子的坐标是：1/2, 0, 1/2;,同理，金刚石晶胞的上下 面中心碳原子的坐标 是：1/2, 1/2, 0;,同理，金刚石晶胞的左右面中心碳原子的坐标是：0, 1/2, 1/2;,晶胞内部的4个碳原子的坐标各不相同。 先看前面上面的这一个： 是：,1/4,1/4,3/4;,再看前面下面的这一个： 是：,3/4,1/4,1/4;,再看后面上面的这一个： 是：,3/4,3/4,3/4;,再看后面下面的这一个： 是：,1/4,3/4,1/4;

4、,总之，金刚石晶胞中碳原子的坐标为： 8个顶点原子：0，0，0； 6个面中心原子：1/2, 0, 1/2; 1/2, 1/2, 0; 0, 1/2, 1/2; 4个内部原子：1/4, 1/4, 3/4; 3/4, 1/4, 1/4; 3/4, 3/4, 3/4; 1/4, 3/4, 1/4; 【取向1】 金刚石晶胞的取向不同时，即使都是取前左下的顶点原 子作原点，晶胞内部不对称的4个原子的坐标，也会发生改 变。如变为：1/4, 1/4, 1/4; 3/4, 3/4, 1/4; 3/4, 1/4, 3/4; 1/4, 3/4, 3/4; 【取向2】 实际上，以上方法不仅仅适用于立方晶胞，也适用于其 它非立方晶胞。,结束,在空间直角坐

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