1、.晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)：原子規(guī)則排列，主要體現(xiàn)是原子排列具有周期原子規(guī)則排列，主要體現(xiàn)是原子排列具有周期性，或者稱長程有序。有此排列結(jié)構(gòu)的材料為晶體。性，或者稱長程有序。有此排列結(jié)構(gòu)的材料為晶體。晶體中原子、分子規(guī)則排列的結(jié)果使晶體具有規(guī)則的幾何晶體中原子、分子規(guī)則排列的結(jié)果使晶體具有規(guī)則的幾何外形，外形，X射線衍射已證實這一結(jié)論。射線衍射已證實這一結(jié)論。非晶體結(jié)構(gòu)非晶體結(jié)構(gòu)：不具有長程有序。有此排列結(jié)構(gòu)的材料為非不具有長程有序。有此排列結(jié)構(gòu)的材料為非晶體。晶體。 單晶體結(jié)構(gòu)單晶體結(jié)構(gòu)固體的結(jié)構(gòu)分為：固體的結(jié)構(gòu)分為：多晶體結(jié)構(gòu)多晶體結(jié)構(gòu) 非晶體結(jié)構(gòu)非晶體結(jié)構(gòu)(無定形）無定形）1.2固體類型固體類型

2、.紅寶石紅寶石鉆石鉆石.單晶硅單晶硅.1.3 1.3 空空 間間 點點 陣（空間晶格）陣（空間晶格）金剛石金剛石.晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)概括為是由一些相同點子在空間有規(guī)則晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)概括為是由一些相同點子在空間有規(guī)則作周期性排列，這些點子的總體稱為點陣。作周期性排列，這些點子的總體稱為點陣。空空 間間 點點 陣（空間晶格）陣（空間晶格）acb.關(guān)于格點的說明：關(guān)于格點的說明： 當晶體是由完全相同的一種原子組成，格點可以是原子本身位置。當晶體是由完全相同的一種原子組成，格點可以是原子本身位置。 當晶體中含有數(shù)種原子，這數(shù)種原子構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單元（基元），當晶體中含有數(shù)種原子，這數(shù)種原子構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單元（基元

3、），格點可以代表基元重心，原因是所有基元的重心都是結(jié)構(gòu)中相同格點可以代表基元重心，原因是所有基元的重心都是結(jié)構(gòu)中相同位置，也可以代表基元中任意點子位置，也可以代表基元中任意點子 格點示例圖格點示例圖1 . 格點格點空間點陣學(xué)說中所稱的空間點陣學(xué)說中所稱的格點格點，代表著結(jié)構(gòu)中相同的位，代表著結(jié)構(gòu)中相同的位置，也為結(jié)點，也可以代表原子周圍相應(yīng)點的位置。置，也為結(jié)點，也可以代表原子周圍相應(yīng)點的位置。.由基元沿空間三個不同方向，各按一定的距離周期性地由基元沿空間三個不同方向，各按一定的距離周期性地平移而構(gòu)成，基元每一平移距離稱為周期。平移而構(gòu)成，基元每一平移距離稱為周期。在一定方向有著一定周期，不同

4、方向上周期一在一定方向有著一定周期，不同方向上周期一 般不相同。般不相同。基元平移結(jié)果：點陣中每個結(jié)點周圍情況都一樣。基元平移結(jié)果：點陣中每個結(jié)點周圍情況都一樣。2. 2.空間晶格的形成空間晶格的形成 點陣點陣+ +基元基元= =晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu). 原胞：平行六面體原胞：平行六面體由于晶格晶格周期性，可取一個以結(jié)點結(jié)點為頂點，邊長等于該方向上的周期周期的平行六面體作為重復(fù)單元，來概括晶格的特征，這樣的重復(fù)單元重復(fù)單元稱為原胞原胞。三維空間晶格的重復(fù)單元是平行六面體， 是重復(fù)單元的邊長矢量，又叫基矢。1.3.1 1.3.1 原胞和晶胞原胞和晶胞1a2a3a3a3a1a2a3a.1.3.1 1.3

5、.1 原胞和晶胞原胞和晶胞（重復(fù)單元）的選取規(guī)則（重復(fù)單元）的選取規(guī)則原胞原胞 反映周期性特征：反映周期性特征：只需概括空間三個方向上的周期只需概括空間三個方向上的周期大小，原胞可以取最小重復(fù)單元（物理學(xué)原胞），結(jié)點只大小，原胞可以取最小重復(fù)單元（物理學(xué)原胞），結(jié)點只在頂角上。在頂角上。晶胞晶胞 反映對稱性特征：反映對稱性特征：晶體都具有自己特殊對稱性。晶體都具有自己特殊對稱性。結(jié)晶學(xué)上所取晶胞體積不一定最小，結(jié)點不一定只在頂角結(jié)晶學(xué)上所取晶胞體積不一定最小，結(jié)點不一定只在頂角上，可以在體心或面心上（晶體學(xué)原胞）；上，可以在體心或面心上（晶體學(xué)原胞）；晶胞邊長總是一個周期，并各沿三個晶軸方向；

6、晶胞邊長總是一個周期，并各沿三個晶軸方向；晶胞體積為物理學(xué)原胞體積的整數(shù)倍數(shù)。晶胞體積為物理學(xué)原胞體積的整數(shù)倍數(shù)。.原胞和晶胞的區(qū)別原胞和晶胞的區(qū)別abc.引出原胞和晶胞的意義引出原胞和晶胞的意義點陣中格點位矢點陣中格點位矢.引出物理學(xué)原胞的意義：引出物理學(xué)原胞的意義：三維格子的周期性可用數(shù)學(xué)的形式表示如下：三維格子的周期性可用數(shù)學(xué)的形式表示如下： T(r)=T(r+lT(r)=T(r+l1 1a a1 1+l+l2 2a a2 2+l+l2 2a a3 3) )r r為重復(fù)單元中任意處的矢量；為重復(fù)單元中任意處的矢量；T T為晶格中任意物理量；為晶格中任意物理量；l l1 1、l l2 2、

7、l l3 3是整數(shù)，是整數(shù)，a a1 1、a a2 2、a a3 3是重復(fù)單元的邊長矢量。是重復(fù)單元的邊長矢量。為進行固體物理學(xué)中的計算帶來很大的方便。為進行固體物理學(xué)中的計算帶來很大的方便。位矢位矢RrR+r.1.3.2 1.3.2 簡單晶簡單晶 格格 的的 實實 例例1. 1. 簡單立方晶格簡單立方晶格2. 2. 體心立方晶格體心立方晶格3. 3.面心立方晶格面心立方晶格.1.簡單立方晶格的基矢簡單立方晶格的基矢.2. 體心立方晶格體心立方晶格 具有體心立方晶格結(jié)構(gòu)的金屬：具有體心立方晶格結(jié)構(gòu)的金屬：Li、Na 、K、 Rb、 Cs、 Fe等，等，.3. 面心立方晶格面心立方晶格具有面心立

8、方晶格結(jié)構(gòu)的金屬：具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)的金屬：Al Cu等等.1.3.31.3.3晶列晶列 晶向晶向 晶面晶面 密勒指數(shù)密勒指數(shù)1. 1. 晶列晶列通過任意兩個格點連一直線，則這一直線包含無限通過任意兩個格點連一直線，則這一直線包含無限個相同格點，這樣的直線稱為晶列，也是晶體外表個相同格點，這樣的直線稱為晶列，也是晶體外表上所見的晶棱。上所見的晶棱。.晶列的特點晶列的特點 （1 1）一族平行晶列把所有點）一族平行晶列把所有點 包括無遺。包括無遺。 （2 2）在一平面中，同族的相鄰晶列之間的距離相等。）在一平面中，同族的相鄰晶列之間的距離相等。 （3 3）通過一格點可以有無限）通過一格點可以有無

9、限 多個晶列，其中每一晶列都有一多個晶列，其中每一晶列都有一族平行的晶列與之對應(yīng)。族平行的晶列與之對應(yīng)。 （4 4 ）有無限多族平行晶列。）有無限多族平行晶列。.晶向晶向 每一族晶列的定義了一個方向，該取向為晶向；每一族晶列的定義了一個方向，該取向為晶向； 同樣一族晶面的特點也由取向決定，因此無論對于晶同樣一族晶面的特點也由取向決定，因此無論對于晶列或晶面，只需標志其取向。列或晶面，只需標志其取向。 晶列指數(shù)晶列指數(shù) （晶列方向的表示方法）（晶列方向的表示方法）任一格點任一格點 A的位矢的位矢Rl為為 Rl =l1a1+l2a2+l3a3式中式中l(wèi)1、l2、l3是整數(shù)。若互質(zhì)，直接用他們來表征

10、晶列是整數(shù)。若互質(zhì)，直接用他們來表征晶列OA的方向的方向（晶向），這三個互質(zhì)整數(shù)為晶列的指數(shù)，記以（晶向），這三個互質(zhì)整數(shù)為晶列的指數(shù)，記以 l1l2l3ORlAa1a2a3. - 。 。 。 。 。 。 。 。 。 晶面的特點：晶面的特點：（1 1）通過任一格點，可以作全同的晶面與一晶面平行，構(gòu)成）通過任一格點，可以作全同的晶面與一晶面平行，構(gòu)成一族平行晶面一族平行晶面. .（2 2）所有的格點都在一族平行的晶面上而無遺漏；）所有的格點都在一族平行的晶面上而無遺漏；（3 3）一族晶面平行且等距，各晶面上格點分布情況相同；）一族晶面平行且等距，各晶面上格點分布情況相同；（4 4）晶格中有無限多

11、族的平行晶面。）晶格中有無限多族的平行晶面。2 2、晶面、晶面.表示晶面的方法，即方位：表示晶面的方法，即方位： 在一個坐標系中用該平在一個坐標系中用該平面的法線方向的余弦；或表示出這平面在坐標軸上的面的法線方向的余弦；或表示出這平面在坐標軸上的截距。截距。即把晶面在坐標軸上的截距的倒數(shù)的比簡約為互質(zhì)的即把晶面在坐標軸上的截距的倒數(shù)的比簡約為互質(zhì)的整數(shù)比，所得的互質(zhì)整數(shù)就是密勒指數(shù)。整數(shù)比，所得的互質(zhì)整數(shù)就是密勒指數(shù)。2. 2. 密勒指數(shù)密勒指數(shù)實際工作中，常以結(jié)晶學(xué)原胞的基矢實際工作中，常以結(jié)晶學(xué)原胞的基矢a a、b b、c c為坐標軸為坐標軸來表示面指數(shù)。在這樣的坐標系中，表征晶面取向的來表示面指數(shù)。在這樣的坐標系中，表征晶面取向的互質(zhì)整數(shù)稱為晶面族的密勒指數(shù)，用互質(zhì)整數(shù)稱為晶面族的密勒指數(shù)，用(hkl)(hkl