几种常见的晶体结构PPT课件.ppt

一.晶体结构的表达方法
二.晶向、晶面和它们的标志
三.晶面间距
四.典型晶体结构
五.多晶型现象和结构相变晶体结构的表达方法
指出晶体所属的点阵、晶系、点群和空间群类
型是在不同层次上对晶体结构做描述。

以NaCl为例说明。
面心立方点阵说明了它属于立方晶系，可以用a=b=c,α=β=γ=90°面心立方晶胞表示其
原子周期排列特点。
点群为Oh，说明了它的外形具有的宏观对称性。
空间群为Oh5-Fm3m,指出了它的原子排列规律。

至此我们才可以说对NaCl晶体的几何结构特点
有了比较充分的认识。NaCl晶体为八面体群的说明：Oh,
它的每个原子都处在不同原子组成的8面体体心位置。考虑它的晶场时就要注意到这个特点。原子位置的表示：绘制晶胞时需要明确指出基元中各原子的位置。基元中第j个原子的中心位置相对于作为坐标原点的格点位置可以表示为：
如果以晶胞各边长度做单位，
NaCl中，Cl原子位置为：
Na原子位置为：简单晶格和复式晶格：
许多元素晶体，其最小重复单元就是一个原子，知道了它的点阵类型，把阵点换成原子，就是它的晶胞，我们常称它具有简单晶格。例如：具有体心立方结构的碱金属Li、Na、K，和具有面心立方结构的Cu，Ag，Au晶体都是简单晶格。简单晶格晶体中所有原子是完全等价的，它们不仅化学性质相同而且在晶格中处于完全相同的位置，有完全相同的环境，比如近邻、次近邻原子数目、原子种类等。但有些元素晶体和所有化合物晶体，其最小重复单位（基元）至少包含2个或2个以上的原子，它们的每一个原子虽然都构成同样的点阵类型（即同样的周期排列方式），但绘成晶胞时，要绘出基元原子之间位置上的相互关系，所以是同样的点阵类型的叠加，我们称这些晶体具有复式晶格。
例如：CsCl晶体是两个原子各自构成简立方点阵后，沿晶胞对角线方向移动二分之一距离的叠加。
NaCl晶体是两个原子各自形成一个面心立方点阵后，沿立方边方向移动二分之一晶胞边长距离的叠加。
上述复式晶格中，每种原子自身是等价的，有完全相同的环境，但两类原子是不等价的，它们的几何环境是完全不同的。晶体二.晶向、晶面和它们的标志：晶体的一个基本特点是各向异性，沿晶格的不同方向晶体的性质不同，因此有必要识别和标志晶格中的不同方向。按照上述方法确定的简立方晶格的晶向如图所示，这种原子聚集密度大、间距大的晶面(晶面指数简单的晶面，面间距大），晶面间结合力较弱，因而较易分裂开，这种晶面称为解理面。同时晶面上原子聚集密度大时，对X-Ray散射强烈，因而Miller指数简单的晶面族，在X-Ray衍射图谱中通常表现为较强峰和最强峰。

晶面族指各轴间相互平行的晶面，或者晶面间距和晶面上原子分布完全相同的晶面。{1．相互平行；2．空间方位不同，但空间位向性质相同（即晶面间距和原子分布相同）}。密勒指数不仅可以用来表示晶面族，而且可以得出下面的信息：
（1）用于计算晶面族的面间距。密勒指数小的晶面族的面间距较大，而往往成为晶体的解理面。
（2）用于计算不同晶面族之间的夹角。一般而言，密勒指数分别为(h1k1l1)和(h2k2l2)的晶面族的2个平面之间的夹角的余弦为：

在X射线衍射和结晶学中，密勒指数不一定为互质整数，例如，面心立方中一些平行于（100）的晶面而截a轴于1/2处的面，其指数为（200），其原因是晶胞并非是晶体中的最小重复单元。简立方点阵两个方向上的点阵平面系，见Ashcroftp90晶面指数简易求法：

在一平面族中，取一个不过原点的平面，它在三个坐标轴上的截距分别为x1、x2和x3例如：
(1)以O为原点的直角坐标系OX、OY、OZ（选择的晶面与坐标原点O不能有交点）下图标出了简立方点阵的几组最重要的晶面系的晶面指数和晶向指数。从中可以明显看出晶面指数最简单的晶面族面间距最大，它们也是以后经常讨论到的最重要的晶面。六角晶系晶面指数的表示与其它晶系不同，晶体学中往往采用四轴定向的方法，这样的晶面指数可以明显地显示出6次对称的特点。晶面指数小结
（1）一个晶面指数代表空间相互平行的一组晶面，将晶面指数各乘以-1表示同一晶面。注意：晶向和晶面指数的定义都涉及到坐标轴的选取，或者选点阵原胞的基矢a1a2a3,或者选惯用晶胞的三个边abc，当二者不一致时，比如体心立方和面心立方情形，用两个坐标系定义出的晶向和晶面指数是不一致的，使用时必须注意到它们的差别。多数情况下，我们习惯使用惯用晶胞a,b,c做单位进行的标注。
由上述方法定义的晶向和晶面指数有重要意义：1.晶轴方向是最重要的方向，晶向指数最简单；2.晶面指数最简单的晶面族，晶面间距最大。2024/10/31三.晶面间距：晶面间距是指两个相邻的平行晶面间的垂直距离。以米勒指数表示的晶面间距在晶体结构的测定中是一个很常用的参数，必须掌握。
可以证明