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晶体的特征学习教材PPT课件


第一节 本节主要内容: 晶体的特征 1.1.1 固体的分类 1.1.2 晶体的宏观特性 §1.1 晶体的特征 1.1.1 固体的分类 单晶体 晶体: 长程有序 多晶体 固体 非晶体: 不具有长程序的特点,短程有序。 准晶体: 有长程取向性,而没有长程的平移对称性。 长程有序: 至少在微米量级范围内原子排列具有周期性。 1.固体分类(按结构) (a)晶体结构的规则网格 (b)非晶体结构的无规则网格 非晶体中原子排列不具有长程的周期性,但基本保留了 原子排列的短程序,即近邻原子的数目和种类、近邻原子之 间的距离(键长)、近邻原子配置的几何方位(键角)都与晶体 相近。 (c) (c)Penrose拼接图案 准晶体具有长程的取向序,但没有长程的平移对称序, 可以用Penrose拼接图案显示其结构特点。 2.晶体的分类 晶 体 按晶胞分 立方晶系 按对称性分 立方体 按功能分 导体 半导体 按结合方式分 分子晶体 离子晶体 共价晶体 金属晶体 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系 单斜晶系 六方体 绝缘体 磁介质 电介质 超导体 氢键晶体 三斜晶系 1.1.2 晶体的宏观特性 d a c 1 b2 1.自限性: 晶体所具有的自发地形 成封闭凸多面体的能力称为 自限性。 2.晶体的解理性: 晶体沿某些确定方位的晶面 劈裂的性质,称为晶体的解理性, 这样的晶面称为解理面。 晶面的交线称为晶棱,晶棱 d a c 互相平行的晶面的组合称为晶带, 如右图中a,1,b,2。 互相平行的晶棱的共同方 1 b2 向称为该晶带的带轴,晶轴是 重要的带轴。如右图中OO? 3.晶面角守恒定律: 属于同一品种的晶体,两个对应晶面间的夹角恒定不变。 石英晶体: a、b 间夹角总是141? 47?; a、c 间夹角总是113? 08?; b、 c 间夹角总是120? 00?。 4.晶体的各向异性 在不同方向上,晶体的物理性质不同。 O C l? A 由右图可以看出,在不同的方向上晶 C 体中原子排列情况不同,故其性质不同。 O1 O A1 5.晶体的均匀性 A* B 晶体中任意两点(在同一方向上)的 物理性质相同。 NaCl 晶体结构( 100 )面示意图 6.晶体的对称性: 晶体在某几个特定方向上可以异向同性,这种相同的性 质在不同的方向上有规律地重复出现,称为晶体的对称性。 7.晶体固定的熔点: 给某种晶体加热,当加热到某一特定温度时,晶体开始 熔化,且在熔化过程中保持不变,直到晶体全部熔化,温度才 开始上升,即晶体有固定的熔点。 晶体的宏观特性: 自限性、晶面角守恒、解理性、晶体的各向异性、晶体 的均匀性、晶体的对称性、固定的熔点。 晶体为什么具有这些宏观特性呢? 晶体的宏观特性是由晶体内部结构的周期性决 定的,即晶体的宏观特性是微观特性的反映。

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