晶體學(xué)基礎(chǔ)模板PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1晶體學(xué)基礎(chǔ)模板晶體學(xué)基礎(chǔ)模板第1頁/共69頁第2頁/共69頁取向雜亂的多晶體(a)與具有擇優(yōu)取向的多晶體(b)示意圖 (a)(b)圖1-1第3頁/共69頁(a)硅氧四面體 (b)石英晶體結(jié)構(gòu) (c)石英玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1-2第4頁/共69頁 面角守恒定律面角守恒定律 ： 在相同熱力學(xué)條件下生長的同一成分的同種晶體之間，其對(duì)應(yīng)晶面間的夾角恒等 。 整數(shù)定律整數(shù)定律(有理指數(shù)定律有理指數(shù)定律) ： 晶體多面體上任意二晶面，在三個(gè)相交于一點(diǎn)且不在同一平面上的晶棱(取為三坐標(biāo)軸)上所截的截距比值之比，為一簡單整數(shù)比。 晶帶定律晶帶定律 ： 晶體多面體上任一晶面至少同屬于兩個(gè)晶帶（在晶體多面體上

2、，彼此相交于平行晶棱的一組晶面，稱為晶帶 ）。第5頁/共69頁第6頁/共69頁第7頁/共69頁Fig. (a) A square array of spheres, (b) A close-packed layer of spheres.Fig. Two layers of close-packed spheres.第8頁/共69頁第9頁/共69頁第10頁/共69頁第11頁/共69頁(1.1), 2, 1, 0,Tmmma圖1-3第12頁/共69頁(1.2)2, 1, 0, ,nmnbmaTmn其中a和b為平面點(diǎn)陣中兩個(gè)獨(dú)立而不平行的基本向量。 第13頁/共69頁圖1-4 平面點(diǎn)陣單位上圖所示

3、，平行四邊形I和II都只分?jǐn)偟揭粋€(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，故它們都是單位格子；平行四邊形III分?jǐn)偟絻蓚€(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，故它是復(fù)單位。 第14頁/共69頁圖1-5 空間點(diǎn)陣單位(1.3)2, 1, 0, ,pnmpcnbmaTmnp第15頁/共69頁我們把所有陣點(diǎn)可用位矢(1.1)、(1.2)或(1.3)來描述的點(diǎn)陣稱為布拉菲點(diǎn)陣。第16頁/共69頁第17頁/共69頁 第18頁/共69頁第19頁/共69頁第20頁/共69頁第21頁/共69頁第22頁/共69頁第23頁/共69頁圖中(1a)和(1b)都是該平面點(diǎn)陣的初基晶胞第24頁/共69頁 慣用晶胞：既能體現(xiàn)點(diǎn)陣的周期性，又能充分反映點(diǎn)陣的對(duì)稱性而選取的晶胞圖中(a)

4、是該平面點(diǎn)陣的慣用晶胞，(b)是初基晶胞第25頁/共69頁圖1-6 體心立方點(diǎn)陣的初基晶胞與慣用晶胞圖1-7 面心立方點(diǎn)陣的初基晶胞與慣用晶胞第26頁/共69頁第一步找出點(diǎn)陣中與它最鄰近的六個(gè)點(diǎn)，作給定點(diǎn)與這六個(gè)點(diǎn)的連線 第二步畫出每條連接線的垂直平分線，所圍成的六角形就是維格納賽茲晶胞 圖1-8 二維維格納賽茲晶胞 第27頁/共69頁圖1-9 體心立方點(diǎn)陣的維格納賽茲晶胞 圖1-10 面心立方點(diǎn)陣的維格納賽茲晶胞 第28頁/共69頁圖1-11 fcc結(jié)構(gòu)的初基晶胞是慣用晶胞內(nèi)的一個(gè)平行六面體第29頁/共69頁2a第30頁/共69頁圖1-12 鎢的慣用晶胞體心立方第31頁/共69頁它是由兩個(gè)面

5、心立方（fcc）的子格子沿體對(duì)角線方向相對(duì)平移1/4體對(duì)角線長度穿插而成。主要元素半導(dǎo)體鍺、硅的晶體結(jié)構(gòu)屬于此類。圖1-13 四面體鍵排列的金剛石結(jié)構(gòu)第32頁/共69頁圖1-14 閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)第33頁/共69頁圖1-15 氯化鈉型晶體結(jié)構(gòu)第34頁/共69頁Fig. A unit cell of sodium chloride showingThe position of the close packed layers.Fig. NaCl structure showing edge sharingof octahedral. (A tetrahedral space is also show

6、n shaded in color.)第35頁/共69頁圖1-16 CsCl型晶體結(jié)構(gòu)第36頁/共69頁圖1-17 BaTiO3結(jié)構(gòu) (a)慣用晶胞 (b)氧八面體排列第37頁/共69頁第38頁/共69頁第39頁/共69頁理想的鈣鈦礦型為立方晶系，但許多屬于此類結(jié)構(gòu)類型的晶體可以歪曲為四方、正交、單斜晶系的晶體。圖1-18 BaTiO3結(jié)構(gòu)第40頁/共69頁圖1-19 六角密排結(jié)構(gòu)和它的布拉菲格子。(a)剛球密堆積；(b)晶體結(jié)構(gòu)；(c)布拉菲格子第41頁/共69頁圖1-20 兩種結(jié)構(gòu)的密排面堆積情況 第42頁/共69頁圖1-21 纖鋅礦結(jié)構(gòu)第43頁/共69頁Fig. The crystal

7、structure of zinc blende (ZnS).Fig. The crystal structure of wurtzite (ZnS).第44頁/共69頁312)3, 1 , 2(第45頁/共69頁第46頁/共69頁圖1-22 立方晶系的重要晶向及其指數(shù)第47頁/共69頁第48頁/共69頁圖1-23 立方晶體中的重要晶面及其密勒指數(shù) 第49頁/共69頁圖1-24 六角晶體的面指數(shù)第50頁/共69頁第51頁/共69頁第52頁/共69頁第53頁/共69頁Fig. Common objects displayingSymmetry: (a) a spoon, (b) a paintb

8、rush,(c) A snowflake, (d) a 50p coin.第54頁/共69頁第55頁/共69頁第56頁/共69頁第57頁/共69頁64321,ccccc第58頁/共69頁1c2c3c6c4c第59頁/共69頁“群的概念:若有一組元素(E、A，B、)G滿足下列條件，就稱這組元素的集合G構(gòu)成一個(gè)群。 第60頁/共69頁第61頁/共69頁第62頁/共69頁第63頁/共69頁第64頁/共69頁14種布拉菲格子的慣用晶胞(布拉菲晶胞) 第65頁/共69頁14種布拉菲格子的慣用晶胞(布拉菲晶胞) 續(xù)第66頁/共69頁SystemUnitCellBravais latticeTriclini

9、c 90abc PMonoclinic = =90 abcP,COrthorhombic = 90 abcP,C,I,FTrigonal= 90a=b=cTetragonal= 90 a=bcP,IHexagonal= 90 =120a=bcCubic = 90 a=b=cP,I,FThe Seven Crystal System第67頁/共69頁SystemMinimum Symmetry RequirementsTriclinic NoneMonoclinic One two-fold axis or one symmetry planeOrthorhombic Any combination of three mutually perpendicular two-fold axis or planes of symmetryTrigonalOne three-fold axisTetragonalOne six-fold axis or one six-fold im