高二物理競賽晶體結(jié)構(gòu)課件

晶體結(jié)構(gòu)本節(jié)主要內(nèi)容:2.1晶體結(jié)構(gòu)的周期性2.2原胞簡單晶格復(fù)式晶格

在晶格中取一個格點(diǎn)為頂點(diǎn)，以三個不共面的方向上的周期為邊長形成的平行六面體作為重復(fù)單元，這個平行六面體沿三個不同的方向進(jìn)行周期性平移，就可以充滿整個晶格，形成晶體，這個平行六面體即為原胞，代表原胞三個邊的矢量稱為原胞的基本平移矢量，簡稱基矢。2.2原胞

在晶格中取一個格點(diǎn)為頂點(diǎn)，以三個不共面的方向上的周期為邊長形成的平行六面體作為重復(fù)單元，這個平行六面體沿三個不同的方向進(jìn)行周期性平移，就可以充滿整個晶格，形成晶體，這個平行六面體即為原胞，代表原胞三個邊的矢量稱為原胞的基本平移矢量，簡稱基矢。

特點(diǎn)：格點(diǎn)只在平行六面體的頂角上，面上和內(nèi)部均無格點(diǎn)，平均每個固體物理學(xué)原胞包含1個格點(diǎn)。它反映了晶體結(jié)構(gòu)的周期性。

構(gòu)造：取一格點(diǎn)為頂點(diǎn)，由此點(diǎn)向近鄰的三個格點(diǎn)作三個不共面的矢量，以此三個矢量為邊作平行六面體即為固體物理學(xué)原胞。(1)固體物理學(xué)原胞(簡稱原胞)1.原胞的分類體積為：基矢：固體物理學(xué)原胞基矢通常用表示。原胞內(nèi)任一點(diǎn)的位矢表示為：(2)結(jié)晶學(xué)原胞（簡稱單胞）

在任意兩個原胞的相對應(yīng)點(diǎn)上，晶體的物理性質(zhì)相同。

構(gòu)造：使三個基矢的方向盡可能地沿著空間對稱軸的方向，它具有明顯的對稱性和周期性。

它具有明顯的對稱性和周期性。

特點(diǎn)：結(jié)晶學(xué)原胞不僅在平行六面體頂角上有格點(diǎn)，面上及內(nèi)部亦可有格點(diǎn)。其體積是固體物理學(xué)原胞體積的整數(shù)倍。(3)維格納--塞茨原胞

它也是晶體體積的最小重復(fù)單元，每個原胞只包含1個格點(diǎn)。其體積與固體物理學(xué)原胞體積相同。ab(1)一維原子鏈a2.幾種晶格的實(shí)例一維單原子鏈一維雙原子鏈(2)二維(a)(b)固體物理學(xué)原胞維格納--塞茨原胞(3)三維立方晶系設(shè)晶格常量(單胞棱邊的長度)為a,取為坐標(biāo)軸的單位矢量,即立方體邊長為a,(a)簡立方每個單胞包含1個格點(diǎn)。固體物理學(xué)原胞的體積簡單晶格平均每個單胞包含4個格點(diǎn)。(b)面心立方固體物理學(xué)原胞的體積(c)體心立方平均每個單胞包含2個格點(diǎn)。固體物理學(xué)原胞的體積復(fù)式晶格(a)金剛石結(jié)構(gòu)金剛石結(jié)構(gòu)屬面心立方，每個單胞包含4個格點(diǎn)。

金剛石結(jié)構(gòu)是由兩個面心立方子晶格沿體對角線位移1/4的長度套構(gòu)而成,其布拉伐晶格為面心立方。cccc(b)氯化鈉結(jié)構(gòu)

氯化鈉結(jié)構(gòu)由兩個面心立方子晶格沿體對角線位移1/2的長度套構(gòu)而成。

金剛石結(jié)構(gòu)每個固體物理學(xué)原胞包含1個格點(diǎn),基元由兩個碳原子組成,位于（000）和（1/4，1/4，1/4）處。Cl-和Na+分別組成面心立方子晶格。其布拉伐晶格為面心立方。氯化鈉結(jié)構(gòu)屬面心立方。

每個固體物理學(xué)原胞包含1個格點(diǎn)，每個結(jié)晶學(xué)原胞包含4個格點(diǎn)。基元由一個Cl-和一個Na+組成。Cl-的坐標(biāo)為（1/2，1/2，1/2）Na+的坐標(biāo)為（0，0，0）(c)氯化銫結(jié)構(gòu)

氯化銫結(jié)構(gòu)是由兩個簡立方子晶格沿體對角線位移1/2的長度套構(gòu)而成。Cl-和Cs+分別組成簡立方格子，其布拉伐晶格為簡立方，氯化銫結(jié)構(gòu)屬簡立方。

每個固體物理學(xué)原胞包含1個格點(diǎn)，每個單胞包含1個格點(diǎn)?；梢粋€Cl-和一個Cs+組成。Cl-的坐標(biāo)為（1/2，1/2，1/2）Cs+的坐標(biāo)為（0，0，0）(d)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)