1.1-晶体共性

每个球的周围有6个空隙 构成一层 —A层
第二层是同样的铺排 —B层
第三层是同样的铺排 —C层
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A层原子球排列
B层原子球排列
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C层原子球排列之一 —— 六角密堆晶格
C层原子球排列
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原子球排列：AB AB AB …… 六角密堆晶格结构晶体 Be、Mg、Zn、Cd
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面心立方（立方密排）
C层原子球排列之二 — 面心立方晶格
B层原子球排列
C层原子球排列
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原子球排列：ABC ABC ABC …… 层的垂直方向是对称性为3的轴，是立方体的空间对角线 面心立方晶格结构晶体 Cu、Ag、Au、Al
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配位数的可能值
配位数的可能值为：12(密堆积：fcc,hcp)，8(bcc,氯化铯型结
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简单立方
原子球在一个平面内 呈现为正方排列
平面的原子层叠加起 来得到简单立方格子
用圆点表示原子的位 置得到简单立方结构
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体心立方
体心立方结构
原子球排列形式
体心立方原子球排列方式表示 ：AB AB AB ……
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密堆积、配位数
1.配位数 一个粒子周围最近邻的粒子数称为配位数。 它可以描述晶体中粒子排列的紧密程度，粒子排列越紧密，
1.1晶体的共性 1.2密堆积
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第一章 晶体结构
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晶体的特征
1.1.1 固体的分类
1.固体分类(按结构) 晶体: 长程有序
单晶体 多晶体
固体 非晶体: 不具有长程序的特点,短程有序。
准晶体: 有长程取向性，而没有长程的平移对称性。 长程有序: 至少在微米量级范围内原子排列具有周期性。

求晶面指数的方法
OA1 ra1, OA2 sa2 , OA3 ta3
h1 : h2 : h3 1 1 1 : : r s t
n
N
a3
O
d
a2
A2 A1
a1
设 a 1 , a 2 , a 3的末端上的格点分别在离原点距离h1d、h2d、
h3d的晶面上，这里 h1、h2、h3为整数 。 基矢
格点只在顶角上，内部和面上都不包含其他格点，整个原胞 只包含一个格点。
3、晶胞
原胞往往不能反映晶体的对称性
晶胞：能反映晶体对称性的最小结构重复单元
是原胞的数倍。晶胞的基矢用 a b c
原胞:
表示
a1 a2 a3
*几种典型晶体结构的原胞和晶胞
每种原子都各自构成一种相同的Bravais格子，这些Bravais 格子相互错开一段距离，相互套构而形成的格子。即复式 格子是由若干相同的Bravais格子相互位移套构而成的。
*几种典型的复式晶格
NaCl结构（Sodium Chloride structure ） 复式面心立方
例：MgO、KCl、AgBr 等
用来描述晶体中原子排列的紧密程度，原子排 列越紧密，配位数越大
简单立方（简立方）(simple cubic, sc)
配位数
6
晶胞内有 1 个原子
体心立方( body-centered cubic, bcc )
排列：ABABAB……
配位数
8
晶胞内有 2 个原子 具有体心立方结构的金属晶体：LI、Na、K、Fe等
重复周期为二层。形成AB AB AB· · · · · · 方式排列。
具有六角结构的金属： Mg，Co，Zn等

Quartz 石英
School of Physics, Northwest University
Solid State Physics
Quartz 石英
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掌握晶列与晶面，晶向指数与晶面指数（密勒指数）的含义 与确定方法。 熟悉晶体的对称操作、对称素的概念，晶体点群的基本知识。 七大晶系与十四种布拉菲格子。

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§1.1
晶体的共性 (crystal characters)
一、长程有序（long-range order）
二、自限性和晶面角守恒定律（self limitation and conservation law of crystal plane angle ）
三、各向异性（anisotropy）aeolotropic crystal
四、固定熔点 （immobility melt point）
氯化钠晶体的若干外形 School of Physics, Northwest University
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理想石英晶 体的外形 一种人造石英晶体的外形
晶面角守恒定律——尽管同一种晶体的外形可能不同，但相应的两晶面 之间的夹角总是不变的，这一规律称为晶面角守恒定律。
因为同一品种的晶体，尽管外界条件使外形不同，但内部结构相同，这 共同性就表现为晶面间夹角的守恒。

夯实基础：
一、各类晶体中的最小微粒
晶 体
二、各类晶体微粒间的相互作用
结 三、各类晶体的共性 构
与 四、各类晶体的判定方法
性 质 五、晶体熔沸点及硬度大小的判定方法
六、各类晶体的空间构型
一、各类晶体中的最小微粒:
1.分子晶体
分子
2.原子晶体
原子
3.离子晶体 4.金属晶体
阴阳离子
金属阳离子和自由电子
返回
12
6
3
54
12
6
3
54
12
6
3
54
第四层再排 A，于是形 成 ABC ABC 三层一个周 期。 得到面心立方堆积。
12
6
3
54
配位数_1_2。 ( 同层_6_， 上下层各 _3_ )
A C B A C B A
此种立方紧密堆积的前视图
面心立方最密堆积: 配位数 12 ，空间利用率为74%
面心立方最密堆积:
SiO2 1 723
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
8.下列各项所述的数字不是6的是 ( C )
A.在NaCl晶体中，与一个Na＋最近的且距离相 等的Cl－的个数
B.在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
a
空间利用率==
2 4 r3

3 a3
100%
2 4 r3
（
3 4
r）3
100%
3
3 ´100% 68%
8
2、金属原子在三维空间密置层堆积方式
镁型