材料科學(xué)基礎(chǔ)第一章2.ppt

1、1.2 原子的規(guī)則排列,1.2.1 晶體學(xué)基礎(chǔ) 晶體crystal：基元在三維空間按一定規(guī)律作周期性排列的固體。其微觀特點是周期性和對稱性；其宏觀特點為：具有確定的熔點，性能各向異性。 晶體結(jié)構(gòu)與空間點陣：基元按一定幾何規(guī)律排列的具體方式稱為晶體結(jié)構(gòu)或晶體點陣。,晶體基元的空間位置稱為陣點lattice point或結(jié)點。 由陣點在三維空間排列成的陣列叫空間點陣space lattice。 用平行直線將各陣點連接起來就構(gòu)成晶格，用于研究晶體基元的排列規(guī)律。 能夠反映晶格特征的最小幾何單元叫晶胞。通常取一個最小的平行六面體作晶胞，稱為點陣晶胞，也叫做物理學(xué)原胞，其

2、特點是一個點陣晶胞只含一個基元。,選取點陣晶胞的一個角點為原點，3條棱邊為坐標(biāo)軸(稱為晶軸)，則晶胞形狀和大小可用3條棱邊的長度a,b,c(稱點陣常數(shù))和晶軸之間的夾角,共6個參數(shù)來表達(dá)。 為了同時反映晶體的空間對稱性，結(jié)晶學(xué)中常取點陣晶胞的幾倍作為最小幾何單元，稱為結(jié)構(gòu)晶胞，也叫做結(jié)晶學(xué)原胞，結(jié)構(gòu)晶胞可以只含一個基元，也可以包含多個基元，含一個基元的晶胞叫簡單晶胞simple unit cell，含多個基元的晶胞叫復(fù)式晶胞。 結(jié)構(gòu)晶胞在空間重復(fù)堆垛就得到晶體結(jié)構(gòu)。, 布拉菲點陣： 法國晶體學(xué)家A. Bravais于1848年用數(shù)學(xué)方法證明空間點陣只能有14種。根據(jù)結(jié)構(gòu)晶胞外形可

3、將這14種點陣歸納為7個晶系。 其實，14種空間點陣都可以用簡單點陣(點陣晶胞)來描述，但用14種Bravais點陣描述，可以充分表達(dá)晶胞的空間對稱性。,空間點陣與晶系,三斜：abc, 90 單斜：abc, =90 正交：abc, =90 六方：a=bc, =90, =120 菱方：a=b=c, =90 正方：a=bc, =90 立方：a=b=c, =90, 晶向指數(shù)與晶面指數(shù)： 穿過兩個以上晶格結(jié)點的任意直線都代表晶體中一個原子列的空間位向，稱為晶向；由結(jié)點組成的任意平面都代表晶體的原子平面，稱為晶面。確定晶向、晶面的空間相對取向符號稱為密勒(W.H.Miller)指數(shù)，包括晶向指數(shù)和晶面指數(shù)。,晶向指數(shù)的確定： 1 以晶胞為基礎(chǔ)建立坐標(biāo)系:O-x(a)y(b)z(c) 2 過原點作一有向直線OP，使其平行于待標(biāo)定的晶向AB。 3 選取OP上離原點最近的結(jié)點坐標(biāo)(x,y,z)。 4 將坐標(biāo)比化為簡單整數(shù)比：x:y:z=u:v:w，把所得最小整數(shù)