晶體 非晶體 準(zhǔn)晶體

一、晶體的概念從本質(zhì)上來(lái)講，內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體稱(chēng)為晶體。即晶體是具有格子構(gòu)造的固體?！?

晶體、非晶質(zhì)體與準(zhǔn)晶體晶體（crystal）如：在石英晶體結(jié)構(gòu)中，以A為中心選取一個(gè)正六邊形環(huán)作為研究對(duì)象，讓它在三個(gè)不同的方向上平移。平移一段距離（假設(shè)為d1和d2）后六邊形環(huán)與另外的六邊形環(huán)重合。繼續(xù)沿相同的方向平移相同的距離后，六邊形環(huán)仍然與相應(yīng)的六邊形環(huán)重合，從而說(shuō)明晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的周期性排列。結(jié)晶質(zhì)（crystalline）：是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）在三維空間成周期性平移重復(fù)排列的固態(tài)物質(zhì)。即具有格子構(gòu)造的固態(tài)物質(zhì)。顯晶質(zhì)：借助于肉眼或一般放大鏡能分辨出結(jié)晶顆粒者。隱晶質(zhì)：用一般放大鏡無(wú)法分辨出結(jié)晶顆粒者。非晶質(zhì)體（non-crystal）：是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間不作周期性重復(fù)排列的固體，即不具格子構(gòu)造的固體。非晶質(zhì)（non-crystalline）：是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間不呈規(guī)律性重復(fù)排列的固態(tài)物質(zhì)。二、非晶質(zhì)體的概念晶體與非晶質(zhì)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著本質(zhì)性的區(qū)別：晶體既具短程有序（近程規(guī)律），也具長(zhǎng)程有序（遠(yuǎn)程規(guī)律）。非晶質(zhì)體、液體只有近程規(guī)律，無(wú)遠(yuǎn)程規(guī)律。氣體既無(wú)遠(yuǎn)程規(guī)律，也無(wú)近程規(guī)律。三、準(zhǔn)晶體的概念準(zhǔn)晶體（quasicrystal）：是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排布具長(zhǎng)程有序（遠(yuǎn)程規(guī)

律），但不具有三維周期性重復(fù)的格子構(gòu)造的固體。§2

空間格子一、空間格子的導(dǎo)出空間格子：表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)在周期性重復(fù)規(guī)律的三維無(wú)限的幾何圖形。對(duì)實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)作抽象：在晶體結(jié)構(gòu)中任選一幾何點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)中找出與此點(diǎn)相當(dāng)?shù)膸缀吸c(diǎn)，這樣一系列的點(diǎn)稱(chēng)相當(dāng)點(diǎn)。相當(dāng)點(diǎn)（等同點(diǎn)）：在晶體結(jié)構(gòu)中的位置及環(huán)境均完全相同的點(diǎn)。將相當(dāng)點(diǎn)從晶體結(jié)構(gòu)中抽象出來(lái)，構(gòu)成一個(gè)空間點(diǎn)陣。以三組不共面的直線將陣點(diǎn)連接起來(lái)，即形成了三維格子狀的空間格子。二、空間格子的要素1．結(jié)點(diǎn)

空間格子中的點(diǎn)，代表晶體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn)，為幾何點(diǎn)。2．行列分布在同一直線上的結(jié)點(diǎn)即構(gòu)成一個(gè)行列。結(jié)點(diǎn)間距：行列上相鄰兩結(jié)點(diǎn)間的距離。

注意：同一行列上及相互平行的行列上的結(jié)點(diǎn)間距必定相等。面網(wǎng)連接分布在同一平面內(nèi)的結(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)面網(wǎng)。面網(wǎng)密度：面網(wǎng)上單位面積內(nèi)的結(jié)點(diǎn)數(shù)。面網(wǎng)間距：相互平行的相鄰兩面網(wǎng)間的垂直距離。平行六面體空間格子可被三組相交的行列劃分出一個(gè)最小重復(fù)單位——平行六面體?？臻g格子可視為由平行六面體在三維空間平行、毫無(wú)間隙地重復(fù)堆砌而成的。晶胞：實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中劃分出的最小組成單位。注意：晶胞的形狀和大小，取決于其三個(gè)彼此相交的行列(X、Y、Z)上的結(jié)點(diǎn)間距(a0、b0、c0)及其夾角(、

、 ，其中

=

Y∧Z，

=

X∧Z

，

=

X∧Y、

、 和

a0、b0、c0

合稱(chēng)為晶胞參數(shù)。自限性晶體在自由空間中生長(zhǎng)時(shí)，能自發(fā)地形成封閉的凸幾何多面體外形。晶面：晶體表面上自發(fā)長(zhǎng)成的平面。晶棱：晶面的交棱。均一性同一晶體的任一部位的性質(zhì)都是相同的?！?

晶體的基本性質(zhì)注意：1）晶體的均一性是由其格子構(gòu)造決定的，稱(chēng)為結(jié)晶均一性。2）非晶質(zhì)體也具均一性，但它是宏觀統(tǒng)計(jì)、平均近似的，稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)均一性。液體和氣體也具有統(tǒng)計(jì)均一性。3.異向性：晶體的性質(zhì)隨方向的不同而有所差異。注意：晶體乃是一種均一的各向異性體。非晶質(zhì)體一般表現(xiàn)為等向性，其性質(zhì)一般不隨方向而改變。晶體具異向性，并不排斥在某些特定的方向上的性質(zhì)相同。4．對(duì)稱(chēng)性晶體的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角頂，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的相同面網(wǎng)、行列或質(zhì)點(diǎn)等）或性質(zhì)，能夠在不同的方向或位置上有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。5．最小內(nèi)能性在相同的熱力學(xué)條件下，與同種化學(xué)成分的非晶質(zhì)體、液體及氣體相比，以晶體的內(nèi)能為最小。晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)作規(guī)律排布，是質(zhì)點(diǎn)間的引力與斥力達(dá)到平衡，使晶體各部分處于勢(shì)能最低的結(jié)果。物質(zhì)結(jié)晶時(shí)發(fā)生放熱反應(yīng)，而破壞晶格時(shí)則發(fā)生吸熱反應(yīng)。6．穩(wěn)定性在相同的熱力學(xué)條件下，對(duì)于化學(xué)成分相同的物質(zhì)，以不同的物理狀態(tài)存在時(shí)，其中以結(jié)晶狀態(tài)最為穩(wěn)定。晶體的穩(wěn)定性是晶體具有最小內(nèi)能性的必然結(jié)果。非晶質(zhì)體不穩(wěn)定，或僅是準(zhǔn)穩(wěn)定的，有自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的必然趨勢(shì)。一、結(jié)晶學(xué)的研究?jī)?nèi)容研究晶體的發(fā)生、成長(zhǎng)、變化