倒格子
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倒格子的量纲与长度单位
倒格子是一种用于描述晶格结构的坐标系统。
它是通过将晶格中的点转换为倒空间中的向量来定义的。
倒格子的量纲与长度单位取决于晶体的结构和晶格常数。
在立方晶系中,倒格子常数的单位为倒安培(A^-1)或倒纳米
(nm^-1)。
在其他晶系中,倒格子常数的单位可能会有所不同。
长度单位用于量化倒格子中向量的大小。
通常使用的单位包括:
1. 倒安培(A^-1):它是倒格子常数的标准单位,也可以用
于描述倒格子向量的大小。
2. 倒纳米(nm^-1):与倒安培类似,用于描述倒格子向量的
大小,特别适用于纳米尺度的晶体结构。
3. 倒摄氏度(1/C):在X射线衍射实验中,倒摄氏度常用于
表示倒格子向量的大小。
它是由单位晶胞长度和散射角度的正弦值之比计算得出的。
总而言之,倒格子的量纲与长度单位取决于晶体结构和晶格常数,在不同的情况下可能会有所不同。
常用的单位包括倒安培、倒纳米和倒摄氏度。
简述倒格子点阵的物理意义
倒格子点阵是固体物理学中的一个重要概念,用于描述晶体中离子、原子或分子的排列方式。
它表示了晶体中离子在晶格中的周期性排列。
倒格子点阵在物理意义上具有以下重要特征:
1.倒格子与晶体结构的相互关系:倒格子是晶体格矢的补格。
晶体格矢是描述晶体结构的向量,而倒格子则是晶格矢的傅里叶变换。
倒格子点阵的形状和大小与晶体结构紧密相关。
2.表征晶体的动量空间:倒格子点阵的形成使得晶体在动量空间中的结构得以描述。
晶体具有动量离散化的性质,电子、声子等载流子在动量空间中的行为可以通过倒格子点阵的形态和性质来理解和
分析。
3.描述布里渊区和能带结构:倒格子点阵的布里渊区(Brillouin Zone)是动量空间中与晶格有关的基本单元。
布里渊区的形状和大小直接决定了电子能带结构、光学性质和输运特性等重要物理现象。
4.反映物质衍射性质:倒格子点阵的概念是描述晶体衍射的基础。
实验中利用晶体的衍射现象可以确定物质的结构和性质,倒格子点阵提供了理论上的基础框架。
倒格子点阵在固体物理学中具有重要的物理意义,它是描述晶体结构和性质的关键概念,并与动量空间、能带结构、衍射性质等密切相关。
通过倒格子点阵的分析,可以深入理解晶体的属性和行为,为研究材料科学和固体物理学提供了有力的工具和理论基础。
中文名称:倒格子英文名称:Reciprocal lattice术语来源:固体物理学倒格子,亦称倒易格子(点阵),它在固体物理学中,特别是在晶格动力学理论、晶体电子论以及晶体衍射方面有着较为广泛的应用。
1定义假定晶格点阵基矢a1、a2、a3(1、2、3表示 a 的下标,粗体字表示a1 是矢量,以下类同)定义一个空间点阵,我们称之为正点阵或正格子,若定义b1 = 2 π ( a2× a3) /νb2 = 2 π ( a3× a1) /νb3 = 2 π ( a1× a2) /ν其中 v = a1· ( a2× a3 ) 为正点阵原胞的体积,新的点阵的基矢b1、b2、b3是不共面的,因而由b1、b2、b3也可以构成一个新的点阵,我们称之为倒格子,而b1、b2、b3 称为倒格子基矢。
2性质1. 倒格子的一个矢量是和晶格原胞中一组晶面相对应的,它的方向是该晶面的法线方向,而它的大小则为该晶面族面间距倒数的2π倍。
2. 由倒格子的定义,不难得到下面的关系a i ·b j = 2 πδij3. 设倒格子与正点阵(格子)中的位置矢量分别为G = αb1+ βb2 + γb3R = ηa1 + θa2 + λa3 (α,η,β,θ,γ,λ皆为整数)不难证明G·R = 2π ( αη + βθ +γλ ) = 2π n,其中n为整数。
4. 设倒格子原胞体积为ψ,正格子原胞体积为 v ,根据倒格子基矢的定义,并利用矢量乘法运算知识,则可得到ψ v = ( 2 π )^3.5. 正格子晶面族(αβγ)与倒格子矢量G = αb1+ βb2 + γb3 正交(具体的内容及证明过程,请参考文献[1])3倒格子引入的意义这里简单的说一点,如上面的性质1,倒格子中的一个基矢对应于正格子中的一族晶面,也就是说,晶格中的一族晶面可以转化为倒格子中的一个点,这在处理晶格的问题上有很大的意义。
倒格子名词解释
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