人工晶体.ppt

EXIT人工晶体适于材料学无机非金属材料专业、晶体的概念关于晶体我们已在矿物学中学习了这方面的知识,在这里有必要进行简要的回顾,以帮助同学们理解人工晶体方面的知识。.2EXIT你们所知道的晶体是从矿物学获得的。矿物是自然界中的化学元素,在地质作用下所形成的天然单质或化合物;在一定的物理化学范围内,具有相对固定的化学组成和内部结构,是组成岩石和矿石的基本单元。绝大多数矿物都是固态无机物,并且基本上是晶质矿物..3EXIT(a)石英晶体(b),人们把具有天然几何多面体外形的矿物称做为晶体(典型的如石英)。现在看来,这一认识是不准确的,至少是不全面的。18世纪以来,人们已从理论上推断,晶体的几何外形是内部原子规则排列的结果。20世纪X-射线方法的出现,揭示了晶体的真正含义--晶体内部具有格子状构造(图2)。证实了这一推断的正确性。格子状构造(空间格子):晶体内部结构中质点在三维空间作格子状排列的几何图形。.5EXIT现代晶体概念:内部同种质点在三维空间成周期性重复排列的固体。即:具有格子状构造的固体。这种固体被称为:结晶质(图3a)。晶体:结晶质在空间的有限部分即为晶体。因此,现代人判定某种固体是否为晶体,不是看其是否有规则的几何多面体外形。而是要看其内部质点是否做有规则的排列。.6晶体的分布是广泛的,不只局限于矿物的范畴,如:白糖、钢铁、合金、陶瓷、大多数的固体化学药品等;也不只限于天然的,人工方法合成的晶体也在其列。如:具有全部生物活力的蛋白质--结晶牛胰岛素。因此,可以说,只要是内部具有格子状构造的固体,无论其是否天然、人工,都可称其为晶体。,如:玻璃、琥泊、玛瑙、松香等,它们的内部质点不做规则排列(图3b)即:不具有格子状构造,称其为非晶质体。何谓人工晶体?...(a)石英SiO2晶体与(b)石英玻璃的结构示意图(a)(b).9EXIT人工晶体:人类根据结晶物质的物理化学特性,在认识并掌握一般的生长规律的基础上,采用多种单晶体生长技术或方法以及生长设备而生成或合成出的。简单一句话:用人工的方法培养或合成出来的单晶体。人工晶体特点:与天然晶体相比,它具有可控的生长规律和习性,可按照人们的意志在适当环境条件下,利用适当的设备,合成或生长出具有较高实用价值的晶体结构,也可根据应用对象的性能需求,生长出满足特定应用要求的人工晶体来。.10