高二物理競(jìng)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(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，就可以充滿整個(gè)晶格，形成晶體，這個(gè)平行六面體即為原胞，代表原胞三個(gè)邊的矢量稱為原胞的基本平移矢量，簡(jiǎn)稱基矢。2.2原胞

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，就可以充滿整個(gè)晶格，形成晶體，這個(gè)平行六面體即為原胞，代表原胞三個(gè)邊的矢量稱為原胞的基本平移矢量，簡(jiǎn)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(gè)固體物理學(xué)原胞包含1個(gè)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(gè)格點(diǎn)作三個(gè)不共面的矢量，以此三個(gè)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(jiǎn)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(jiǎn)稱單胞）

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

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

它具有明顯的對(duì)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(gè)原胞只包含1個(gè)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(jiǎn)立方每個(gè)單胞包含1個(gè)格點(diǎn)。固體物理學(xué)原胞的體積簡(jiǎn)單晶格平均每個(gè)單胞包含4個(gè)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(gè)單胞包含2個(gè)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(gè)單胞包含4個(gè)格點(diǎn)。

金剛石結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)面心立方子晶格沿體對(duì)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(gè)面心立方子晶格沿體對(duì)角線位移1/2的長度套構(gòu)而成。

金剛石結(jié)構(gòu)每個(gè)固體物理學(xué)原胞包含1個(gè)格點(diǎn),基元由兩個(gè)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(gè)固體物理學(xué)原胞包含1個(gè)格點(diǎn)，每個(gè)結(jié)晶學(xué)原胞包含4個(gè)格點(diǎn)?；梢粋€(gè)Cl-和一個(gè)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(gè)簡(jiǎn)立方子晶格沿體對(duì)角線位移1/2的長度套構(gòu)而成。Cl-和Cs+分別組成簡(jiǎn)立方格子，其布拉伐晶格為簡(jiǎn)立方，氯化銫結(jié)構(gòu)屬簡(jiǎn)立方。

每個(gè)固體物理學(xué)原胞包含1個(gè)格點(diǎn)，每個(gè)單胞包含1個(gè)格點(diǎn)?；梢粋€(gè)Cl-和一個(gè)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)