材料化学复习知识要点.ppt

材料化学期末复习●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●@第一章晶体学基础(Page1-67)●***@0●0●0●0知识要点第一节晶体结构的周期性晶体是一种内部粒子(原子、分子、离子)或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排列而成的固体两个要素素,一要素周期性重复的内容称为结构基元;第二要素就是重复周期的大小和方向称为周期性重复的方式●●●●●@●***@0●0●0●0●将晶体结构中的每个结构基元抽象成一个点(阵点),将这些点按照周期性重复的方式排列,就构成了点阵●点阵结构中,连接任意两个点阵点可得一个向量,其中连接两相邻点所得到的向量称为基本向量(素向量),用符号a表示。若将点阵结构中所有的点沿相同的方向做一平行移动,这些点将移动相同的距离,我们把这一动作称为平移●●●●●@●***@0●0●0●0一个点阵结构所对应的全部平移操作的集合构成一个平移群。●研究周期性结构的数学工具有两种:反应结构周期性的几何形式——点阵,和反映结构周期性的代数形式——平移群。点阵和平移群之间必然存在着一定的联系1)连接任意两点阵点所得向量必属于平移群;(2)属于平移群的任一向量的一端落在与其对应的点阵中任一点阵点时,其另一端必落在此点阵中的另一点阵点上。●●●●●@●●0●●0●0●凡是能够抽取出点阵的结构可称为点阵结构;点阵结构可以被与它相对应的平移群所复原点阵严格的定义:把按连结任意两点所得向量进行平移后能够复原的一组点称为点阵。为构成点阵,必须满足两个条件:(1)点数无限多;(2)各点所处的环境完全相同。●●●●●@●***@0●0●0●0可将空间点阵划分成平行并置的平行六面体,即为空间点阵单位。根据每个单位中所含点阵数的多少可将其分为素单位和复单位。●空间点阵中的基本单位是一个个小的平行六面体,把每个点阵点恢复了它代表的结构基元后的实体单位,在晶体中就是晶胞。相应的,素单位和复单位则分别对应着素晶胞和复晶胞●●●●●@整个晶体就是把晶胞在三维空间周期的重复排列,相互平行取向,按每一个顶点为八个品胞共有的方式并置堆砌而成品胞是晶体结构的最小单位,它体现出整个晶体结构的特征。晶胞的大小和形状以及晶胞所包含内容则是晶体结构的二要素在晶胞上的体现①晶胞的大小和形状用与之相应的点阵单位中的三个基本向量的大小和方向来决定②品胞所含内容则是指晶胞内原子的种类,数量及它们在晶胞中的位置。用原子的坐标参数(x,y,z)表示其位置●●●●●@●***@0●0●0●0晶胞中三个互不平行的棱构成的天然合理的空间坐标系,称为晶轴系。一般三个晶轴按右手定则安排。原子在晶胞中的坐标参数的意义是指由晶胞原点指向原子的矢量用单位矢量表达●●●●●@●***@0●0●0●0●在划分点阵,选取点阵单位时就要有一个原则,即在照顾对称性的条件下,尽量选取含点阵点少的单位做正当点阵单位,相应的晶胞叫做正当晶胞·对于平面点阵,这个原则可以看作是尽量选取具有较规则形状的较小的平行四边形单位为正当单位,所以划分成四种类型,五种形式。Page8)●●●●●@●***@0●0●●晶面指标的定义是“平面点阵面在三个晶轴上的倒易截数之比”。把晶体的每个晶面在三个晶轴上的倒易截数之比都成互质的整数比(而且一般是成简单整数比)这个规律称作有理指数定理。这样(hk)即作为此平面点阵面的晶面指标,在晶体学中常称为密勒(Miller)指标(100)110)111图11-18(100).(110,(11)面在点阵中的取向