.原子的周期性陣列

第一節(jié)原子的周期性陣列本節(jié)主要內(nèi)容:1.1.1晶格平移矢量1.1.2結(jié)構(gòu)基元與晶體結(jié)構(gòu)1.1.3原胞(b)(c)(a)(a)、(b)、(c)為二維晶體結(jié)構(gòu)示意圖，它們有何異同?§1.1原子的周期性陣列1.1.1-1.1.2晶格平移矢量，結(jié)構(gòu)基元與晶體結(jié)構(gòu)所有晶體的結(jié)構(gòu)可以用晶格來(lái)描述，這種晶格的每個(gè)格點(diǎn)上附有一群原子，這樣的一個(gè)原子群稱(chēng)為基元，基元在空間周期性重復(fù)排列就形成晶體結(jié)構(gòu)。一個(gè)理想的晶體是由完全相同的結(jié)構(gòu)單元在空間周期性重復(fù)排列而成的。1.基元、格點(diǎn)和晶格

在晶體中適當(dāng)選取某些原子作為一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元，這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元稱(chēng)為基元，基元是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元，基元在空間周期性重復(fù)排列就形成晶體結(jié)構(gòu)。(1)基元(b)(c)(a)

任何兩個(gè)基元中相應(yīng)原子周?chē)那闆r是相同的，而每一個(gè)基元中不同原子周?chē)闆r則不相同?；械脑訑?shù)目可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)。(2)晶格晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以概括為是由一些相同的點(diǎn)子在空間有規(guī)則地做周期性無(wú)限分布，通過(guò)這些點(diǎn)做三組不共面的平行直線(xiàn)族，形成一些網(wǎng)格，稱(chēng)為晶格(或者說(shuō)這些點(diǎn)在空間周期性排列形成的骨架稱(chēng)為晶格)。

晶格是晶體結(jié)構(gòu)周期性的數(shù)學(xué)抽象，它忽略了晶體結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容，保留了晶體結(jié)構(gòu)的周期性。用矢量表示格點(diǎn)的排列。(3)格點(diǎn)晶格中的點(diǎn)子代表著晶體結(jié)構(gòu)中相同的位置，稱(chēng)為格點(diǎn)。

一個(gè)格點(diǎn)代表一個(gè)基元，它可以代表基元重心的位置，也可以代表基元中任意的點(diǎn)子。晶格+基元=晶體結(jié)構(gòu)(b)(a)2.布拉維晶格、簡(jiǎn)單晶格和復(fù)式晶格(1)布拉維晶格格點(diǎn)的總體稱(chēng)為布拉維晶格，這種格子的特點(diǎn)是每點(diǎn)周?chē)那闆r完全相同。(2)簡(jiǎn)單晶格和復(fù)式晶格

簡(jiǎn)單晶格：如果晶體由完全相同的一種原子組成，且每個(gè)原子周?chē)那闆r完全相同，則這種原子所組成的網(wǎng)格稱(chēng)為簡(jiǎn)單晶格。復(fù)式晶格：如果晶體由兩種或兩種以上原子組成，同種原子各構(gòu)成和格點(diǎn)相同的網(wǎng)格，稱(chēng)為子晶格，它們相對(duì)位移而形成復(fù)式晶格。簡(jiǎn)單晶格復(fù)式晶格在晶格中取一個(gè)格點(diǎn)為頂點(diǎn)，以三個(gè)不共面的方向上的周期為邊長(zhǎng)形成的平行六面體作為重復(fù)單元，這個(gè)平行六面體沿三個(gè)不同的方向進(jìn)行周期性平移，就可以充滿(mǎn)整個(gè)晶格，形成晶體，這個(gè)平行六面體即為原胞（初基原胞），代表原胞三個(gè)邊的矢量稱(chēng)為原胞的基本平移矢量，簡(jiǎn)稱(chēng)基矢（初級(jí)晶軸）。1.1.3原胞特點(diǎn)職：格點(diǎn)只在絮平行翼六面禍體的驢頂角版上，面上窮和內(nèi)胃部均呆無(wú)格竿點(diǎn)，平螺均每瞇個(gè)固體圣物理畜學(xué)原壯胞包贈(zèng)含1使個(gè)格另點(diǎn)。它反親映了漏晶體宵結(jié)構(gòu)澇的周責(zé)期性。構(gòu)造呼：取沈一格耀點(diǎn)為驅(qū)頂點(diǎn)價(jià)，由壺此點(diǎn)陡向近鄰的三何個(gè)格亦點(diǎn)作憂(yōu)三個(gè)綿不共渠面的牽矢量店，以已此三舞個(gè)矢肯量為災(zāi)邊作太平行厲六面尚體即借為固體避物理沉學(xué)原逼胞。(1各)固體碗物理為學(xué)原棟胞(簡(jiǎn)具稱(chēng)原胞)1.糖原胞償?shù)姆侄㈩?lèi)基矢：固體物理學(xué)原胞基矢通常用表示。體積挨為：原胞殺內(nèi)任尸一點(diǎn)蒜的位姐矢表此示為朗：在任突意兩捉個(gè)原丑胞的嘩相對(duì)腳應(yīng)點(diǎn)宰上，遠(yuǎn)晶體內(nèi)的物容理性楊質(zhì)相捐同。(2完)結(jié)晶性學(xué)原士胞（簡(jiǎn)姨稱(chēng)單胞）構(gòu)造比：使種三個(gè)拔基矢魄的方泳向盡優(yōu)可能哄地沿誤著空等間對(duì)夜稱(chēng)軸滿(mǎn)的方薄向，鼻它具少有明辟顯的蘭對(duì)稱(chēng)伸性和釀周期左性?；福航Y(jié)晶學(xué)原胞的基矢一般用表示。特點(diǎn)反：結(jié)暫晶學(xué)秘原胞姥不僅夫在平批行六氣面體災(zāi)頂角孤上有熔格點(diǎn)托，面辱上及旬內(nèi)部楊亦可毫有格耽點(diǎn)。暮其體今積是胸固體弊物理匪學(xué)原獅胞體遇積的媽整數(shù)致倍。體積擊為：(3劫)維格途納-建-塞差茨原全胞構(gòu)造擺：以妨一個(gè)腐格點(diǎn)北為原訴點(diǎn)，豈作原忙點(diǎn)與敵其它界格點(diǎn)僻連接勺的中符垂面猛(或須中垂帽線(xiàn))閉，由鞏這些乖中垂攀面(奏或中慈垂線(xiàn)開(kāi))所亞圍成找的最靜小體你積(孝或面新積)礙即為W--S原胞。