第一篇晶体结构-1.1一些晶格的实例.ppt

* 第一章 晶体结构 * 6. 几种化合物晶体的晶格 1) NaCl晶体的结构 氯化钠由Na+和Cl－结合而成 ，是一种典型的离子晶体 Na+构成面心立方格子；Cl－也构成面心立方格子 * 第一章 晶体结构 * 2) CsCl晶体的结构 CsCl结构是由两个简单立方子晶格彼此沿立方体空间对角线位移1／2 的长度套构而成 * 第一章 晶体结构 * CsCl晶体原子排列 * 第一章 晶体结构 * 3) ZnS晶体的结构 —— 闪锌矿结构 立方系的硫化锌 —— 具有金刚石类似的结构 化合物半导体 —— 锑化铟、砷化镓、磷化铟 * 第一章 晶体结构 * 4) 钙钛矿结构 钙钛矿结构 —— 钛酸钙（CaTiO3）结构 重要介电晶体 钛酸钡（BaTiO3） 锆酸铅（PbZrO3） 铌酸锂（LiNbO3） 钽酸锂（LiTaO3）等 晶格由 Ba、Ti、 OI、 OII、 OIII各自组成的简立方结构子晶格套构而成 * 第一章 晶体结构 * 钙钛矿结构 —— 氧八面体的排列 钙钛矿型的化学式可写为ABO3 ，A代表二价或一价的金属，B代表四价或五价的金属，BO3称为氧八面体基团,是钙钛矿型晶体结构的特点 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 第一章 晶体结构 * 第一章 晶体结构 * 第一章 晶 体 结 构 * 第一章 晶体结构 * 晶体格子（晶格）：晶体中原子排列的具体形式。不同晶体原子规则排列的具体形式可能不同的，即具有不同的晶格结构 原子、原子间距不同，但有相同排列规则，这些原子构成的晶体具有相同的晶格____如Cu和Ag；Ge和Si等 晶格设想成原子球的规则堆积，有助于比较直观地理解晶格的组成 §1.1 一些晶格的实例 * 第一章 晶体结构 * 几种常见的晶格结构 一维 二维 二维密排堆积 二维正方堆积 * 第一章 晶体结构 * 原子球在一个平面内呈现为正方排列 1. 简单立方晶格 （ simple cubic, sc ） 平面的原子层叠加起来得到简单立方格子 三维 * 第一章 晶体结构 * 用圆点表示原子的位置 ，得到简单立方晶格结构 特点：简单，但不稳定，是复杂晶格的基础 * 第一章 晶体结构 * 2. 体心立方晶格 （body-centered cubic, bcc） 体心立方晶格结构 原子球排列形式 体心立方原子球排列方式表示为 AB AB AB …… * 第一章 晶体结构 * 体心立方晶格中，A层中原子球的距离等于A－A层之间的距离，A层原子球的间隙 —— —— 原子球的半径 —— 体心立方晶格 结构的金属 Li、Na、K、Rb、Cs、Fe 等 * 第一章 晶体结构 * 体心立方晶格结构金属 —— Fe * 第一章 晶体结构 * 3. 六角密排晶格 （ hexagonal close-packed, hcp ） 原子在晶体中的平衡位置，排列应该采取尽可能的紧密方式 —— 结合能最低的位置 配位数:一个原子的周围最近邻的原子数 描写晶体中粒子排列的紧密程度 密堆积: 晶体由同一种粒子组成，若将粒子看作小圆球,这些小圆球最紧密的堆积在一起 密堆积所对应的配位数,是晶体结构中最大的配位数 * 第一章 晶体结构 * 全同小圆球平铺在平面上，任一个球都与6个球相切。 每三个相切的球的中心构成一等边三角形 每个球的周围有6个空隙，这样构成一层 —— A层 第二层是同样的铺排 —— B层 第三层是同样的铺排 —— C层 六角密排 * 第一章 晶体结构 * B层原子球排列 A层原子球排列 * 第一章 晶体结构 * C层原子球排列之一 —— 六角密排晶格（第三层原子的一种排列方式） C层原子球排列 * 第一章 晶体结构 * 原子球排列为：AB AB AB …… 六角密排晶格结构晶体，垂直方向的轴，是C轴 Be、Mg、Zn、Cd * 第一章 晶体结构 * C层原子球排列之二 —— 面心立方晶格 4. 面心立方晶格 B层原子球排列 C层原子球排列 * 第一章 晶体结构 * 原子球排列 —— ABC ABC ABC …… 层的垂直方向是对称性为3的轴，是立方体的空间对角线 面心立方晶格结构晶体 Cu、Ag、Au、Al * 第一章 晶体结构 * * 第一章 晶体结构 * 5. 金刚石晶格结构 碳原子构成的一个面心立方原胞内还有四个原子，分别位于四个空间对角线的 1／4处 金刚石结构的半导体晶体 Ge、Si等 一个碳原子和其它四个碳原子构成一个正四面体 * 第一章 晶体结构 * 金刚石晶