第02章固体结构.ppt

第02章固体结构
第1页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
金的AFM 照片
第2页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
镍的STM 照片
第3页，共65页，2022年，5方
面心立方
简单菱方
简单三斜
第24页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶体结构和空间点阵的区别
空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14中类型
晶体结构则是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。
第25页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶体结构和空间点阵的区别
第26页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶体结构和空间点阵的区别
第27页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶向指数和晶面指数
晶向：晶体中原子的位置、原子列 的方向
晶面：原子构成的平面
Miller（密勒）指数统一标定晶向指数和晶面指数
第28页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶向指数
晶向指数：[ u v w]
任意阵点P的位置可以用矢量或者坐标来表示。
OP = u + v + w
第29页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶向指数的例子
正交晶系一些重要晶向的晶向指数
第30页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶面指数的标定
正交点阵中一些晶面的面指数
晶面指数举例
第31页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶面指数的意义
在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同的晶面可以归并为同一晶面族，以{h k l}表示，它代表由对称性相联系的若干组等效晶面的总和。
晶面指数所代表的不仅是某一晶面，而是代表着 一组相互平行的晶面。
立方晶系中，相同指数的晶向和晶面垂直；
立方晶系中，晶面族{111}表示正八面体的面；
立方晶系中，晶面族{110}表示正十二面体的面；
第32页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
六方晶系指数
六方晶系的晶向指数和晶面指数同样可以应用上述方法标定，这时取a1，a2，c为晶轴，而a1轴与a2轴的夹角为120度，c轴与a1，a2轴相垂直。但这种方法标定的晶面指数和晶向指数，不能显示六方晶系的对称性，同类型 晶面和晶向，其指数却不相雷同，往往看不出他们的等同关系。
第33页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
六方晶系晶面指数标定
根据六方晶系的对称特点，对六方晶系采用a1，a2，a3及c四个晶轴，a1，a2，a3之间的夹角均为120度，这样，其晶面指数就以(h k i l）四个指数来表示。
根据几何学可知，三维空间独立的坐标轴最多不超过三个。前三个指数中只有两个是独立的，它们之间存在以下关系：i ＝－ ( h + k ) 。
第34页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
六方晶系一些晶面的指数
第35页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
六方晶系晶向指数标定
六方晶系晶向指数的表示方法(c轴与图面垂直)
采用4轴坐标时，晶向指数的确定原则仍同前述晶向指数可用｛u v t w｝来表示，这里 u + v = - t。
第36页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
六方晶系中，三轴指数和四轴指数的相互转化
三轴晶向指数(U V W)
四轴晶向指数(u v t w)
三轴晶面指数(h k l)
四轴晶向指数(h k i l)
i ＝－ ( h + k ) 。
第37页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶带
晶带轴[u v w]与该晶带的晶面（h k l）之间存在以下关系： hu + kv + lw = 0
凡满足此关系的晶面都属于以[u v w]为晶带轴的晶带，故此关系式也称作晶带定律。
所有平行或相交于同一直线的这些晶面构成一个晶轴，此直线称为晶带轴。属此晶带的晶面称为晶带面。
第38页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶面位向
晶面指数确定了晶面的位向和间距。
对立方晶系
晶面的位向是用晶面法线的位向来表示的；
空间任意直线的位向可以用它的方向余弦来表示。
第39页，共65页，2022年，5月20日，2点35分，星期六
晶面间距（1）
由晶面指数求面间距dhk