晶体内部结构的微观对称.ppt

关于晶体内部结构的微观对称
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第1页，讲稿共47张，创作于星期二
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一、14种空间格子（14种布拉维格子）
平行六面体的选择（即画格子）
对于每一种晶体结构，其结点（相当点）分布是客观存在的，但平部特有的对称要素
举例：NaCl晶体结构
二、晶体内部结构的对称要素
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当结构围绕此直线旋转一定角度，并平行此直线移动一定距离后，结构中的每一质点都和与其相同的质点重合，整个结构自相重合。
螺旋轴ns——晶体结构中一条假想的直线
螺旋轴的国际符号写成ns。n为轴次，s为小于n的自然数。
n——轴次，n=1，2，3，4，6
s——代表沿螺旋轴方向质点平移的距离（螺距）。
若螺旋轴方向结点间距为T，质点平移距离t=(s/n)·T，t为螺距
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螺旋轴据其轴次和螺距可分为21；31、32；41、42、43；61、62、63、64、65共11种。它们各代表什么意思？
举例：41 意为按右旋方向旋转90度后移距1/4 T；而43意为按右旋方向旋转90度后移距3/4 T。那么， 41和43是什么关系？
41和43是旋向相反的关系。
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A滑移面
B滑移面
C滑移面
按滑移方向和距离滑移面分为a、b、c、n、d 5种
轴向滑移，移距 1/2a， 1/2b，1/2c。
N——对角线滑移，移距1/2 (a+b)、1/2 (b+c)、1/2 (c+a)、1/2 (a+b+c) 。
D——金刚石型滑移，移距1/4 (a+b)、1/4 (b+c)、1/4 (a+c)、1/4 (a+b+c) 。
滑移面——晶体结构中一假想的平面
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三、空间群——晶体结构对称要素(操作)的组合(复合)
空间群是由对称型（点群）与平移对称复合产生，即: 32点群 + 14 种空间格子 （平移群）= 230 种空间群。
每一点群可产生多个空间群，即每个点群对应多个空间群。
空间群与点群体现了晶体内部结构的对称与晶体外形对称的统一。
如 在晶体外形某一方向上有4，则在晶体内部结构中相应方向可能有4、41、42、43，也可能有2、21；如果外形上有对称面，则内部相应方向可能有滑移面。
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空间群的国际符号——有两个组成部分：
空间群的符号——有两种：国际符号和圣弗利斯符号
如上述对称型(点群)4(L4)相应的6个空间群的国际符号分别为P4、P41、P42、P43、I4、I41。
前一部分：大写英文字母，表示格子类型[P，C(A、B)，I，F]
后一部分：与对称型的国际符号基本相同，只是其中晶体的某些宏观对称要素的符号换成相应的内部结构对称要素的符号。
例如：P42/mnm
它的点群是什么？格子类型是什么？在 什么方向有什么对称要素？
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等效点系——指晶体结构中由一原始点经空间群中所有对称要素操作所推导出来的一套规则点系。
单形——由一原始晶面经对称型中所有对称要素操作所推导出来的一组晶面
四、等效点系
在晶体结构中，质点按等效点系分布，同种类型质点占据一套或几套等效点系，不同种类型质点不能占据同一套等效点系。
等效点系与空间群的关系，相当于单形与对称型的关系。
需要强调的是：等效点并不一定是相当点。
相当点一定是等效点。
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本章重点
平行六面体的选择，即格子的画法；
内部结构的对称与外部形态对称的统一；
（晶系与空间格子形状的统一, 画格子与选晶轴的统一,对称要素内外的统一, 点群与空间群的对应, 单形与等效点系的对应）
为什么只有14种空间格子的原因；
会读懂内部对称要素的各种符号：
如：31，42，65，n, d,
空间群及其国际符号：如：Pn3m, Cmcm
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气相→结晶固相
液相（溶液或熔体）→结晶固相
非晶固相→结晶固相
一种结晶固相→另一种结晶固相。
晶体生长过程——在一定条件下组成晶体的质点按格子构造排列堆积的过程
非晶质体向晶体的自发转化
同质多相、固溶体分离、再结晶
火山喷气中的硫磺的形成
盐岩、膏盐的形成；岩浆结晶
第八章 晶体生长简介
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成核是一个相变过程，即在母液相中形成固相小晶芽，这一相变过程中