1-2常见的晶体结构及其原胞、晶胞

1、§1-2常见的晶体结构及其原胞、晶胞1）简单晶体的简单立方（simple cubic, sc）它所构成的晶格为布喇菲格子。例如氧、硫固体。基元为单一原子结构的晶体叫简单晶体。 其特点有:三个基矢互相垂直（=_»_.），重复间距相等，为a， 亦称晶格常数。其晶胞二原胞；体积二/ ；配位数（第一近邻数）=6。（见 图 1-7）图1-7简单立方堆积与简单立方结构单元2）简单晶体的体心立方 （body-centered cubic, bcc ）,例如，Li，K，ariaNa,Rb,Cs, a F,9r, Mo ,W ,Ta,Ba 等。其特点有：晶胞基矢 一：1 -,*矗，其惯用原胞

2、基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成：（见图1-9 b）sx =加+J+F）；鬲鈴d+Q； a3 =张+J-F）- - - （1-2）其体积为''；配位数=8；匸一一“匕 （见图1-8）图1-8体心立方堆积与体心立方结构单元图1-9简单立方晶胞（a）与体心立方晶胞、惯用原胞（b）3）简单晶体的面心立方 （face-centered cubic, fee ）,例如，Cu, Ag,曲Au，Ni，Pd，Pt，Ne, Ar, Xe, Rn, Ca, Sr, Al 等。晶胞基矢：-，并且（二的1心 每面中心有一格点，其原胞基矢由从一顶点指向另外三个面心点的矢量构成（见图1-10 b

3、）:-（1-3）其体积二一 ；配位数=12。川,（见图1-10）图1-10面心立方结构（晶胞）（a）与面心立方惯用原胞（b）4）NaCl 结构（Sodium Chloride structure），复式面心立方（互为 fee）, 配位数=6 （图1-11 a）。表1-1 NaCl结构晶体的常数a (IF-a (i)LiH4.03AgBr5.77MgO4.2PbS5.P2MnO4.43KC16.29NaCl5.63KBr5.595）CsCl 结构（Cesuim Chloride structure），复式简单立方（互为 sc）, 配位数=8 （图1-11 b）。表1-2 CsCl结构晶体的常数飞

4、Cl)（i）BeCu2.7LiHg3.29AlNi2.83NH4CI3.87CuZn2.94TIBr3.P7CuPd2.9?CsCl4.11Cfl结构NaCl结构图1-11 NaCI结构和CsCI结构6) 金刚石结构(Diamond structure),两套fee格子相互沿对角线位移 1/4 处套合。如 C (a=3.567?), Si(5.431 ? ), Ge(5.657 ? ), Sn(6.46 ?);配位数=4;原胞=fcc(布喇菲格子)+两不等价的C原子(图1-12a)。图1-12金刚石结构和闪锌矿结构7) 闪锌矿结构(Cubic Zine Sulfide structure),在

5、金刚石结构中，两套不等价的格子分别由不同的原子(而非C原子)占据(图1-12b)。见下 表:表1-3闪锌矿结构物质的晶体常数直(A)A (i)CuF4.25AlAs5.66SiC4.35GaAs5.155CuCl5.41ZnS5.41I A1P5.45CdS5.E2GaAs两个丨及'晶面方向不等价，前者为As面而后者为Ga 面；它们在许多物理、化学性能上都不一样，例如，腐仲 蚀速度就不一样。Sl-138）六角密堆积（hep）,由一层层互错的原子层堆而成，重复周期为二层：ABABABAB；如Mg, Ce,Co, Zr, Zn, Gd, Cd, Y, Ti, Be, Tl, Se, Te 等。其基矢为三层：ABCABCABCABG配位数=12 （图1-13）d ,。fee也是一种紧密堆积，不同的是，fee的重复周期表1-3闪锌矿结构物质的晶体常数表1-3闪锌矿结构物质的晶体常数ZnS有另一种结构，即纤维锌矿结构与hep很相似，其中A=Zn; B=S;其配位数也是1