材料科学基础-固体中的原子有序

1、2-5 固体中的原子有序固体中的原子有序 (Perfections in Solids)2-5-1 结晶的特性与晶体的性质结晶的特性与晶体的性质 (Speciality and Properties of Crystals)2-5-2 晶体几何学基础晶体几何学基础 (Fundamentals of Crystal Geometry)2-5-3晶体的结构晶体的结构 (Crystalline Structures)结晶的特性与晶体的性质结晶的特性与晶体的性质(Speciality and Properties of Crystals)2-5-11结晶特性结晶特性 晶晶 体体：原子：原子(团团)沿沿

2、三维空间呈周期性三维空间呈周期性长程有序长程有序 (long range order)排列的固体物质。在晶体中，原子（或离子、排列的固体物质。在晶体中，原子（或离子、分子）按照一定的方式在空间作周期性排列，隔一定的距分子）按照一定的方式在空间作周期性排列，隔一定的距离重复出现，具有三维空间的周期性。（金属，大多陶瓷离重复出现，具有三维空间的周期性。（金属，大多陶瓷及一些聚合物）及一些聚合物） 非晶体非晶体：原子：原子(团团)无周期性长程有序排列无周期性长程有序排列的物质。在它的物质。在它们内部原子象液体那样杂乱无章地分布，没有周期性排列们内部原子象液体那样杂乱无章地分布，没有周期性排列的规律，

3、在一定条件下可以转变成晶体。（包括气体，液的规律，在一定条件下可以转变成晶体。（包括气体，液体和部分固体）体和部分固体） 返回 2.52 . 晶体的性质晶体的性质 熔点确定熔点确定 有自发形成规则多面体外形的能力有自发形成规则多面体外形的能力 稳定性稳定性 （即晶体中的化学成分处于热力学上的能量最低状态）（即晶体中的化学成分处于热力学上的能量最低状态） 各向异性（即在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质）各向异性（即在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质） 均匀性（即一块晶体各部分的宏观性质相同）均匀性（即一块晶体各部分的宏观性质相同）所以晶体是一种均匀而各向异性的结构稳定性固体。晶体的均匀性

4、来所以晶体是一种均匀而各向异性的结构稳定性固体。晶体的均匀性来源于晶体中原子周期地排布，周期很小，宏观观察分辨不出微观的不源于晶体中原子周期地排布，周期很小，宏观观察分辨不出微观的不连续性。连续性。气体、液体和玻璃体也有均匀性，那是由于原子杂乱无章地分布，其气体、液体和玻璃体也有均匀性，那是由于原子杂乱无章地分布，其均匀性来源于原子分布的统计规律。均匀性来源于原子分布的统计规律。2-5-21 晶体的对称元素晶体的对称元素2点阵点阵3晶胞、晶系和空间点阵型式晶胞、晶系和空间点阵型式4. 晶向指数和晶面指数晶向指数和晶面指数5晶面间距晶面间距 晶体几何学基础晶体几何学基础 (Fundamental

5、s of Crystal Geometry)1 晶体的对称元素晶体的对称元素 （对称：相同部分有规律重复）（对称：相同部分有规律重复） 生长良好的晶体外形常有某些生长良好的晶体外形常有某些对称性对称性（symmetry） 若干雪花晶体的外貌 对称图形对称图形：图形经不改变其任两点间距离的操作而能完全复原：图形经不改变其任两点间距离的操作而能完全复原 对称操作对称操作：能使图形自身重合复原的操作：能使图形自身重合复原的操作 对称元素对称元素：一组操作中不动的点、线、面：一组操作中不动的点、线、面 b旋转轴旋转轴 旋转旋转操作 可旋 360 / n n（轴次）: 仅1，2，3，4，6几种 a对称中

6、心对称中心（点） 反演反演（倒反）操作 c镜面镜面反映反映操作 d反轴反轴旋转反演旋转反演操作（旋转与反演的复合） 轴次同旋转轴轴次同旋转轴 如图（d）中第一次操作，沿轴旋转90度，即4次旋转轴 e平移对称平移对称点阵点阵(Lattice）平移操作 （平移轴） 连接图形中任何两点的矢量进行平移，图形能复原。 f. 螺旋轴螺旋轴 旋转平移旋转平移操作（旋转与平移的复合） 滑移量受点阵限制，轴次同旋转轴。滑移量受点阵限制，轴次同旋转轴。L（180）t g滑移面滑移面 平（滑）移反映平（滑）移反映操作（反映与平移的复合） 滑移量受点阵限制2ttMt返回 2点阵点阵： 晶体结构的晶体结构的微观微观特征

7、特征 某种结构单元（基元）在三维空间作某种结构单元（基元）在三维空间作周期性规则排列周期性规则排列 基元：原子、分子、离子或原子团基元：原子、分子、离子或原子团 (组成、位形、取向均同组成、位形、取向均同) 抽象为抽象为 基元基元 几何点几何点 抽象为抽象为 基元的三维空间周期排列基元的三维空间周期排列 空间点阵空间点阵 点阵点阵 + 基元基元 = 晶体结构晶体结构晶格：晶格：人为地将阵点用一系列相互平行的直线连接起来形 成空间格架。 晶体结构图以几何点来代替基元 点阵反映晶体结构的平移对称点阵反映晶体结构的平移对称 点阵是抽象的几何图形点阵是抽象的几何图形 点阵中每个阵点的点阵中每个阵点的周

8、围环境均相同周围环境均相同 空间点阵空间点阵(Spacial Lattice)可用点阵矢量R的诸点列阵(平移群)表示 R = n1 a1 + n2 a2 + n3 a3 ， a1，a2，a3 为三个坐标轴上的单位矢量 所有矢量 R 都属于（构成）点阵返回 注意：注意：点阵概括了理想晶体的结构上的周期性，而这样的理想晶体实际上并不存在。只有在绝对零度下，在忽略了表面原子和体内原子的差别，并忽略了体内原子在排列时具有少量的不规则性时，理想晶体才是实际晶体的较好的近似。3晶胞、晶系和空间点阵型式晶胞、晶系和空间点阵型式 晶胞晶胞(Unit Cell)：代表晶体内部结构的：代表晶体内部结构的基本基本重

9、复重复单位（单位（以平行以平行六面体表示六面体表示） 晶胞的基本要素晶胞的基本要素： A大小和形状大小和形状 B各原子坐标位置各原子坐标位置Section 3.11 晶轴上晶胞三个边的晶轴上晶胞三个边的长度长度 a， b，c 和和 其其夹角夹角， 称为称为 晶格常数晶格常数 (Lattice parameters)晶胞在三维空间重复堆砌就构成了空间点阵在同一空间点阵中选取晶胞的条件：（1）能充分反映整个空间点阵的对称性；（2）晶胞要具有尽可能多的直角；（3）所选取的晶胞体积要最小。晶胞中原子的坐标晶胞中原子的坐标可由原点指向原子的向量表示: r = x a + y b + z c x，y，z

10、称为 分数坐标分数坐标晶格常数晶格常数 (Lattice parameters)晶胞三个边的晶胞三个边的长度长度a， b，c 和其和其夹角夹角 ，按按晶格常数晶格常数的不同的不同组合组合可将可将晶胞晶胞分为分为7种类型，分别对应种类型，分别对应于于7个晶系个晶系(Crystal system)。每个晶系有它自己每个晶系有它自己的特征对成元素，的特征对成元素，按特征对称元素的按特征对称元素的有无为标准，沿右有无为标准，沿右表从上而下的顺序表从上而下的顺序划分晶系。划分晶系。立方立方六方六方四方四方三方三方(菱面体晶胞菱面体晶胞)正交正交单斜单斜三斜三斜 在空间点阵结构中，必可划出和在空间点阵结构

11、中，必可划出和 7 个晶个晶系相当的平行六面体晶胞单位，这样，有系相当的平行六面体晶胞单位，这样，有的晶胞只含一个点阵点，是个素晶胞；有的晶胞只含一个点阵点，是个素晶胞；有的晶胞中含两个或两个以上的点阵点，才的晶胞中含两个或两个以上的点阵点，才能对晶胞的要求相符合，这样的晶胞是复能对晶胞的要求相符合，这样的晶胞是复晶胞，晶胞，7个晶系共有个晶系共有 14 种空间点阵型式。种空间点阵型式。 14种种空间点阵型式空间点阵型式 (Types of Spacial Lattices)返回(a) 三斜三斜 (h)六方六方(b) 简单单斜简单单斜 (i)三方三方(c) 底心单斜底心单斜 (j)简单四方简单

12、四方(d) 简单正交简单正交 (k)体心四方体心四方(e) 底心正交底心正交 (l)简单立方简单立方(f) 体心正交体心正交 (m)体心立方体心立方(g) 面心正交面心正交 (n)面心立方面心立方 4. 晶向指数和晶面指数晶向指数和晶面指数 （1）晶胞定位晶胞定位（用分数坐标）（用分数坐标） 原点（原点（0, 0, 0） 晶胞内离原点最远的顶角点（晶胞内离原点最远的顶角点（1, 1, 1） 即位置为（即位置为（1a, 1b, 1c） 定位系数以晶胞的尺度来表示定位系数以晶胞的尺度来表示, 点的位置用点的位置用 （x, y, z）表示表示, （点在晶胞内（点在晶胞内, 无符号无符号, 分数坐标分

13、数坐标） Section 3.12（2） 晶向指数晶向指数 晶向晶向（Crystallographic Direction）：）：是一根从原点出发通过某一点的 射线射线 晶向指数晶向指数（Directional Indices）：）：用晶胞各轴上投影的最低整数来标明 用方括号u v w 来表示晶向， 其中u， v ，w 分别表示x，y，z三个主方向上的指数， 即晶向指数 。 相互平行的方向其指数是相同的，对于负的指数，加一横线来表示。 晶向指数的确定步骤如下：晶向指数的确定步骤如下：（1）建立坐标系：以某一阵点为原点，以过原点的晶轴为坐标轴；（2）确定坐标值：在待定晶向上确定距原点最近的一个阵

14、点的三个坐标值；（3）化整并加方括号：将三个坐标值化为最小整数u，v，w，并加方括号，即得待定晶向的晶向指数u v w；若u，v，w中某一数为负值，则将负号标注在该数的上方。 晶体中同一晶向的阵点直线系列称为晶列晶列。 u v w表示晶向晶向族族(family),代表原子密度相同原子密度相同(等价)的所有晶向 一个晶向代表了一系列相互平行的阵点构成的直线晶列 Determine the indices for the direction shown in the accompanying figure. EXAMPLE PROBLEM 3.7This procedure may be summ

15、arized as follows: x y zProjections a/2 1b 0cProjections (in terms of a, b, and c) 1/2 1 0Reduction 1 2 0EnclosureSOLUTION120例题例题EXAMPLE PROBLEM 3.8 Draw a direction within a cubic unit cell.SOLUTION1101 1 0 directiona a-a-a例题例题 （3） 晶面指数晶面指数 晶面晶面（Crystallographic Planes）：晶体内的阵点（组成的）平面。 晶面组晶面组：晶体所有阵点

16、被划成平行等距的一组晶面Section 3.13 如何表示晶面？如何表示晶面？ 晶面指数晶面指数：用：用（h k l）表示表示是晶面在三个晶轴上的是晶面在三个晶轴上的截距的倒数截距的倒数。 截距用晶格常数截距用晶格常数a，b，c 的倍数的倍数r，s，t表示表示 即：即： h : k : l = 1/r : 1/s : 1/t ， 最小整数最小整数 晶面指数晶面指数（h k l）圆括号中的数字）圆括号中的数字常称为常称为密勒指数密勒指数（Miller Indices）1. 选取原点和选取原点和x、y、z轴轴晶面指数如何来确定？晶面指数如何来确定？ 注意：注意：1. 为避免为避免0截距，原点在晶面

17、外；截距，原点在晶面外； 2. 晶面与晶轴平行，截距为晶面与晶轴平行，截距为，该指数为零；该指数为零； 3. 截距负端时，上加横线；截距负端时，上加横线； 4. 截距越大、指数越小。截距越大、指数越小。xzy2. 写出截距，避免写出截距，避免0截距截距 3323. 取截距的倒数取截距的倒数 （3 3 2 ）（1/3 1/3 1/2 ）4. 倒数通分后去分母倒数通分后去分母（2/6 2/6 3/6 ）（2 2 3） EXAMPLE PROBLEM 3.9 Determine the Miller indices for the plane shown in the accompanying sk

18、etch (a)SOLUTION These steps are briefly summarized below: x y zIntercepts a -b c/2Reciprocals 0 -1 2Reductions (unnecessary)Intercepts (in terms of lattice parameters) -1 1/2Enclosure (0 1 2 )例题例题为避免零为避免零截距，将截距，将原点原点O取取在晶面之在晶面之外，如图外，如图（b）所示）所示EXAMPLE PROBLEM 3.10Construct a plane within a cubic uni

19、t cell.(0 1 1)(0 1 1)取倒数取倒数( 1 1)找截距找截距X轴平行，轴平行，Y轴为轴为 -1，Z轴为轴为1，做图，做图例题例题（4） 晶面族晶面族： 某晶面的晶面指数乘以某晶面的晶面指数乘以-1后所表示的一组晶面仍与其后所表示的一组晶面仍与其平行平行，共为一，共为一晶面组晶面组，也用，也用（h k l）表示。）表示。 晶面晶面族族(family)用用h k l 表示表示, 代表代表原子排列相同（晶面方原子排列相同（晶面方位不同）位不同）的所有晶面。的所有晶面。 返回立方晶格的几个晶面示意图 5晶面间距晶面间距(dhkl )： 晶面组中最近两晶面间的距离叫晶面组中最近两晶面间

20、的距离叫晶面间距晶面间距（interplanar spacing） 晶面指数低，面上具有较高的原子密度，间距大、作用力弱。晶面指数低，面上具有较高的原子密度，间距大、作用力弱。 a 立方晶体：立方晶体： d h k l = h2 + k2 + l2 a 为点阵常数为点阵常数晶面指数较低的晶面通常具有较高的原子密度，因而也就具有较大的晶面间距；而晶面指数较高的晶面，其面上排列稀疏，晶面间距较小，如图所示。正因为低指数晶面具有大的面间距，故面间原子结合力相对较弱，使晶体的变形、断裂及其他一些物理、化学过程较易沿这些面间发生，从而引起人们的特别关注。 使用X-射线衍射（X-ray Diffracti

21、on）结果， 通过布拉格定律布拉格定律（Braggs Law），可测定晶面间距晶面间距： n= 2 d sin = M H P （光程差） n = 1，2，3，为衍射级数；为波长；为衍射角 d为平面距离返回 2.5例题例题2-5-3晶体的结构晶体的结构1、金属晶体金属晶体 (Metallic Crystal)2、离子晶体离子晶体 ( Ionic Crystal )3、共价晶体共价晶体 (Covalent Crystal)4、分子晶体分子晶体 (Molecular Crystal)5、多晶型多晶型 (Polymorphism) 6、液晶液晶 (Liquid crystal)(Crystallin

22、e Structures)晶体的结构晶体的结构 (Crystalline Structures) 1、金属晶体金属晶体(Metallic Crystal)： 金属键；金属键； 无方向性；无方向性； 原子呈圆球状密堆积原子呈圆球状密堆积 配位数高，结构紧密配位数高，结构紧密 大多为右面三种结构：大多为右面三种结构： (1) 面心立方面心立方（Face-Centered Cubic - fcc）配位数配位数(Coordination Number)：12（上、同、下层各为（上、同、下层各为4个）个）晶胞中的原子数晶胞中的原子数：4 = 81/ 8（角）（角）+ 61/ 2（面）（面）=点阵常数点阵

23、常数：a致密度致密度(Atomic Packing Factor)：APF=晶胞内原子总体积晶胞内原子总体积/晶胞体积晶胞体积=4120.74(2) 密排六方密排六方 (Hexagonal Close-Packed - hcp)配 位 数配 位 数 ( C o o r d i n a t i o n Number)：12（同层（同层6个、上、个、上、下两层各为下两层各为3个）个）点阵常数点阵常数：a ，c致密度致密度(Atomic Packing Factor) ：0.74晶 胞 中 的 原 子 数晶 胞 中 的 原 子 数 ： 6 =121/ 6(边角边角)+ 21/ 2(面面)+ 3(内内

24、)面面心心立立方方密密排排六六方方（3）体心立方体心立方 （Body-centered Cubic - bcc）配位数配位数(Coordination Number) ：点阵常数点阵常数：a致密度致密度(Atomic Packing Factor) ：0.68晶胞中的原子数：晶胞中的原子数：心原子上下各为心原子上下各为4个个= 81/ 8(角角)+ 1(心心)=82ad42ad23acad4322028811462188168. 0)43)(34(233aa74. 0)42)(34(433aa结结 构构 特特 征征结结 构构 类类 型型 体体 心心 立立 方方 （bcc） 面面 心心 立立 方

25、方 （fcc） 密密 排排 六六 方方 （hcp）点点 阵阵 类类 型型体心立方体心立方面心立方面心立方简单六方简单六方点点 阵阵 常常 数数aaa，c，c/a =1633最近的原子间距最近的原子间距（原子直径）（原子直径）晶胞中原子数晶胞中原子数6配配 位位 数数81212致致 密密 度度0.74典型金属结构晶体学特点典型金属结构晶体学特点 间隙间隙 (Interstitial position) 四面体四面体间隙间隙(Tetrahedral position) 八面体八面体间隙间隙（Octahedral position）Section 3.15面心立方面心立方面心立方面心立方体心立方体心

26、立方 （bcc）体心立方体心立方 （bcc）晶晶 胞胞 类类 型型四四 面面 体体 间间 隙隙八八 面面 体体 间间 隙隙配位数配位数数数 量量间隙间隙大小大小配位数配位数数量数量大大 小小面心面心立方立方(密排六方密排六方)48 (12)0.225 R64 (6)0.414 R体心体心立方立方4120.291 R66001001方向方向0.154 R0.154 R110110方向方向0.633 R0.633 R表2-13 面心立方、密排六方与体心立方晶胞中的间隙体心立方中四面体间隙较大，面心立方中八面体间隙较大。体心立方中四面体间隙较大，面心立方中八面体间隙较大。 2、离子晶体离子晶体( I

27、onic Crystal )： 离子键，无方向性和饱和性，有利于离子在空间作密堆离子键，无方向性和饱和性，有利于离子在空间作密堆积。正离子周围配位多个负离子，离子的堆积形式主要决定于积。正离子周围配位多个负离子，离子的堆积形式主要决定于正负离子的正负离子的电荷数和相对大小。电荷数和相对大小。 正负离子在空间堆积时，每个正离子都倾向于尽可能多正负离子在空间堆积时，每个正离子都倾向于尽可能多的负离子包围它，其条件是负离子间不重叠，负离子与中心正的负离子包围它，其条件是负离子间不重叠，负离子与中心正离子相互接触。离子晶体的结构可以认为是以一个正离子为中离子相互接触。离子晶体的结构可以认为是以一个正离

28、子为中心，周围配置多个负离子而形成负离子配位多面体，在空间的心，周围配置多个负离子而形成负离子配位多面体，在空间的无限延伸就构成了离子晶体的空间点阵，其排布规律服从鲍林无限延伸就构成了离子晶体的空间点阵，其排布规律服从鲍林规则。规则。Section 3.6 （等电荷时，负离子密堆）（等电荷时，负离子密堆） 正、负离子半径比越大，配位（负离子）数越高正、负离子半径比越大，配位（负离子）数越高 配位数配位数 CN 正负离子半径比正负离子半径比 R/R 负离子配位多面体负离子配位多面体2 00.155 线 性 配 位30.1550.225 等 边 三 角 形40.2250.414 正 四 面 体60

29、.4140.732 正 八 面 体80.7321.000 立 方 体EXAMPLE PROBLEM 3.4Show that the minimum cation-to-anion radius ratio for the coordination number 3 is 0.155SOLUTIONFor this coordination, the small cation is surrounded by three anions to form an equilateral triangle as shown belowtriangle ABC; the centers of all f

30、our ions are coplanar.例题例题This boils down to a relatively simple plane trigonometry problem. Consideration of the right triangle APO makes it clear that the side lengths are related to the anion and cation radii rA and rC as and Furthermore, the side length ratio AP/AO is a function of the angle as

31、The magnitude of is 30, since line AO bisects the 60 angle BAC. Thus,solving for the cationanion radius ratio, 3、 共价晶体共价晶体(Covalent Crystal)： 共价键；有方向性、饱和性方向性、饱和性，一个特定原子的最邻近原子数是有限的，并且只能在特定的方向进行键合。因此，共价晶体中原子在空间的排布达不到密堆积程度。 配位数和方向受限制配位数和方向受限制（配位须成键） 多由非金属元素非金属元素组成(A族) N族元素共价晶体的配位数为（8N），即结构中每个），即结构中每个原子

32、都有原子都有8N个最近邻原子个最近邻原子（8N）法则）法则 N = 6，有二个最近邻的原子N = 5，有三个最近邻的原子 4、分子晶体分子晶体 (Molecular Crystal) : 组元为分子； 范氏力和氢键 若仅有范氏力仅有范氏力：无方向性、饱和性、趋于密堆无方向性、饱和性、趋于密堆， 常还受分子非球性几何结构以及永久偶极相互作用影响， 有氢键氢键时：有方向性、饱和性，堆积密度最低有方向性、饱和性，堆积密度最低。 冰晶体模型冰晶体模型 5、 多晶型多晶型(Polymorphism)： 一化合物存在两种或两种以上一化合物存在两种或两种以上不同的晶体结构型式，则称该化合物存在多晶型现象。不

33、同的晶体结构型式，则称该化合物存在多晶型现象。 相互间转变的形式：相互间转变的形式： A. 不改变配位情况的多晶型现象不改变配位情况的多晶型现象离子的配位情况基本上不变，但是配位体的连接方式发生离子的配位情况基本上不变，但是配位体的连接方式发生改变或是配位多面体发生一定位移。改变或是配位多面体发生一定位移。如：金属镍有立方和六方两种晶型，但它的配位数均为如：金属镍有立方和六方两种晶型，但它的配位数均为12 B. 改变配位情况的多晶型现象改变配位情况的多晶型现象这类多晶型现象常发生于金属键和离子键型的晶体中，共这类多晶型现象常发生于金属键和离子键型的晶体中，共价键晶体的结构不容易改变配位情况。价

34、键晶体的结构不容易改变配位情况。如铁在常温下时体心立方结构，配位数为如铁在常温下时体心立方结构，配位数为8；高于；高于906变变为立方面心结构，配位数为为立方面心结构，配位数为12；温度升高至；温度升高至1401以上又以上又变为体心立方结构。变为体心立方结构。 C. 分子热运动形成的多晶型现象分子热运动形成的多晶型现象 如低温下如低温下NaCN具有较复杂的结构，这是因为具有较复杂的结构，这是因为CN-是是一圆柱形离子，当温度升高时，一圆柱形离子，当温度升高时，CN-能自由旋转，能自由旋转，具有球形对称性，结构型式变为具有球形对称性，结构型式变为NaCl型结构。型结构。 D. 改变键型的多晶型现

35、象改变键型的多晶型现象 并不多见，如白锡具有金属性质，室温下稳定存在，并不多见，如白锡具有金属性质，室温下稳定存在，结构较复杂；灰锡具有金刚石型结构，低温下稳定结构较复杂；灰锡具有金刚石型结构，低温下稳定存在，是共价结合的化合物。存在，是共价结合的化合物。返回上述四种多晶型转变，总是由于温度，压力等外界条件变化时发上述四种多晶型转变，总是由于温度，压力等外界条件变化时发生的。对于压力这个因素的影响较单纯，当压力增高时，促使晶生的。对于压力这个因素的影响较单纯，当压力增高时，促使晶体结构往高密度和高配位的方向转变。而温度因素的影响比较复体结构往高密度和高配位的方向转变。而温度因素的影响比较复杂，

36、一般升高温度往往配位数下降，而晶体的对称性提高。杂，一般升高温度往往配位数下降，而晶体的对称性提高。 6、液晶液晶： 溶溶(熔熔)点点 清亮点清亮点 有些物质：有些物质： 晶相晶相 液晶相液晶相 液相液相 长程有序长程有序 （中介相）（中介相） 短程有序短程有序 各向异性各向异性 各向同性各向同性 液晶液晶(Liquid Crystal)：可出现液晶相的物质：可出现液晶相的物质 （1）液晶的状态液晶的状态： 几何形状各向异性较大的分子形成的晶体加热时：几何形状各向异性较大的分子形成的晶体加热时： 失去取向序失去取向序 失去位置序失去位置序 固态（塑性晶体）固态（塑性晶体） 位置有序位置有序 仅

37、仅位置有序位置有序 固态晶体固态晶体 液体液体 取向有序取向有序 各向同性各向同性 液态（液晶）液态（液晶） 失去位置序失去位置序 仅仅 取向有序取向有序 失去取向序失去取向序 质心可长程移动质心可长程移动液晶的发现液晶的发现 1888年，奥地利植物学家年，奥地利植物学家莱尼茨尔莱尼茨尔在做在做加热胆甾醇苯甲酸脂结晶的实验时发现：加热胆甾醇苯甲酸脂结晶的实验时发现：在在145.5摄氏度时，结晶凝结成浑浊粘稠摄氏度时，结晶凝结成浑浊粘稠的液体，加热到的液体，加热到178.5摄氏度时摄氏度时,形成了透形成了透明的液体明的液体 德国物理学家德国物理学家莱曼莱曼用偏光显微镜观察用偏光显微镜观察时，发现这种材料有双折射现象