北京大学：《结晶学与矿物学》课程PPT教学课件（电子教案，晶体学部分）08 晶体结构及其变化

第7章晶体结构及其变化

第7章 晶体结构及其变化

晶体结构参数及其表达 晶体的对称性 空间群!! 包含平移十点群对称 微观对称元素+宏观对称元素 空间群符号的含意? g. Pnma(62) 230个空间群(7个晶系、32种点群) see《晶体学国际表》 International Tables for Crystallography

晶体结构参数及其表达 晶体的对称性 空间群!! • 包含平移＋点群对称 • 微观对称元素＋宏观对称元素 • 空间群符号的含意？ e.g. Pnma (#62) • 230个空间群（ 7个晶系、32种点群） • see 《晶体学国际表》 International Tables for Crystallography

晶体结构参数及其表达 晶胞和晶胞参数 晶胞:反映晶体结构特征的最小结构单元 单位晶胞的选定原则? cell parameters a、b B、Y 单位平行六面体?

晶体结构参数及其表达 晶胞和晶胞参数 晶胞：反映晶体结构特征的最小结构单元 • 单位晶胞的选定原则？ • cell parameters: a、b、c、a、b、g • 单位平行六面体？ a b c Na+1 Cl-1

晶体结构参数及其表达 单胞分子数Z Graphite: Z=4 a-Si0,::Z=3

晶体结构参数及其表达 单胞分子数Z Graphite: Z = 4 a-SiO2 : Z = 3 a b c Si O

晶体结构参数及其表达 晶胞原子的坐标参数 NaC中Na和Ch的坐标 R=xa+ yb+zc Na0.0.0.2 0.20. Cl:,2,%;0,0, 0.12.0:12.0.0

晶体结构参数及其表达 晶胞原子的坐标参数 NaCl中Na+和Cl-的坐标？ R = xa + yb + zc Na+ : 0, 0, 0; ½, ½, 0; ½, 0, ½; 0, ½, ½ Cl- : ½, ½, ½; 0, 0, ½; 0, ½, 0; ½, 0, 0

晶体结构参数及其表达 空间群 晶胞参数 晶体结构图 单胞内分子数 晶体学计算 原子坐标 CIF文件?

晶体结构参数及其表达 • 空间群 • 晶胞参数 • 单胞内分子数 • 原子坐标 晶体结构图 晶体学计算 …… CIF文件？

晶体结构参数及其表达 CIF文件 the Crystallographic Information File cif 标准格式 其他的标准文件? 结构数据库? 记录了晶体结构的所有信息 点群、空间群、晶胞参数、原子坐标、单胞分子数 数据来源 可由相关晶体学软件直接读取 Atoms、 Xtaldraw、 Diamond、 CrystalStudio

晶体结构参数及其表达 CIF文件 --the Crystallographic Information File • *.cif • 标准格式 其他的标准文件？ 结构数据库？ • 记录了晶体结构的所有信息 点群、空间群、晶胞参数、原子坐标、单胞分子数 、数据来源…… • 可由相关晶体学软件直接读取 Atoms、XtalDraw、Diamond、CrystalStudio ……

COL ICSD Collection Code 62149 CaTiO3的CIF文件 NAME Calcium titanate MINR Perovskite - synthetic at 1470 K, 2.5 GPa FORM Ca(Ti O3)=Ca O3 TI TITL Orthorhombic perovskite Ca Ti O3 and Cd Ti 03: structure and space group REF Acta Crystallographica C(39.1983-ACSCE 43(1987)1668-1674 AUT Sasaki s. prewitt ct Bass jD CELL a=5.380(0)b=5442(0)c=764001)90090090.0V=223.7D=4.03Z=4 SGR P bnm(62)-orthorhombic CLAS mmm(Hermann-Mauguin)-D2h(Schoenflies) NX ABX3 PARM Atom No OxStat Wyck SOF 20004c-0.00676(7)0.03602(6)1/4 T I 4.000 0 1/2 0 -2000 0.0714(3)0.4838(2)14 2.0008d 0.7108(2)0.2888(2)0.0371(2)

COL ICSD Collection Code 62149 NAME Calcium titanate MINR Perovskite - synthetic at 1470 K, 2.5 GPa FORM Ca (Ti O3) = Ca O3 Ti TITL Orthorhombic perovskite Ca Ti O3 and Cd Ti O3: structure and space group REF Acta Crystallographica C (39,1983-) ACSCE 43 (1987) 1668-1674 AUT Sasaki S, Prewitt C T, Bass JD CELL a=5.380(0) b=5.442(0) c=7.640(1) 90.0 90.0 90.0 V=223.7 D=4.03 Z=4 SGR P b n m (62) - orthorhombic CLAS mmm (Hermann-Mauguin) - D2h (Schoenflies) ANX ABX3 PARM Atom__No OxStat Wyck -----X----- -----Y----- -----Z---- -SOF￾Ca 1 2.000 4c -0.00676(7) 0.03602(6) 1/4 Ti 1 4.000 4b 0 1/2 0 O 1 -2.000 4c 0.0714(3) 0.4838(2) 1/4 O 2 -2.000 8d 0.7108(2) 0.2888(2) 0.0371(2) CaTiO3的CIF文件

晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示 原子(离子)球体堆积 (hard-sphere model) 准确的位置 欠严格(eg热振动)

晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示 • 原子(离子)球体堆积 (hard-sphere model) • 准确的位置 • 欠严格(eg 热振动)

晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示 化学键联接 (ball-and-stick model) 突出化学键 st严格 see“ Diamond.html

晶体结构参数及其表达 晶体结构的图形表示 • 化学键联接 (ball-and-stick model) • 突出化学键 • still欠严格 • see “Diamond.html