清华版：《材料科学基础》课程电子教案（PPT课件）第一章 晶体学基础 1-1 晶体的周期性结构与点阵

第一章晶体学基础晶体，准晶，非晶

第一章晶体学基础 晶体，准晶，非晶

晶体的特性*1.长程有序：晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。*2.均匀性：晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。3.各向异性：晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。4.对称性：晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性水O5.自限性：晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。*6.劈裂性：晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质*7.最小内能：成型晶体内能最小。水8.晶面角守恒：属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变

 1.长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。  2.均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。  3.各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。  4.对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性 。  5.自限性:晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。  6. 劈裂性：晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质  7.最小内能:成型晶体内能最小。  8.晶面角守恒:属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不 变。 晶体的特性

1-1晶体的周期性结构与点阵1-1-1结构基元与点阵晶体的周期性结构使得人们可以把它抽象成“点阵”来研究.将晶体中重复出现的最小单元作为结构基元（各个结构基元相互之间必须是化学组成相同、空间结构相同、排列取向相同周围环境相同，用一个数学上的点来代表，称为点阵点.整个晶体就被抽象成一组点，称为点阵

1-1-1 结构基元与点阵 晶体的周期性结构使得人们可以 把它抽象成“点阵”来研究.将晶体中 重复出现的最小单元作为结构基元(各 个结构基元相互之间必须是化学组成 相同、空间结构相同、排列取向相同、 周围环境相同),用一个数学上的点来 代表,称为点阵点.整个晶体就被抽象 成一组点,称为点阵. 1-1晶体的周期性结构与点阵

按连接其中任意两点的向量将所有的点平移而能复原的一组无限多个点点阵的数学定义

点 阵 的 数 学 定 义 按连接其中任意两点的向量将所有 的点平移而能复原的一组无限多个点

结构基元与点阵点周期性结构点阵周期性结构点阵周期性结构点阵（方框中为结构基元）

结构基元与点阵点

一维周期性结构与直线点阵Se螺旋链点阵伸展聚乙烯链点阵

一维周期性结构与直线点阵

Cu（111面）密置层（每个原子就是一个结构基元，对应一个点阵点）：二维周期性结构与平面点阵Cu（111面）的点阵.红线画出的是一个平面正当格子：

二 维 周 期 性 结 构 与 平 面 点 阵 Cu （111面）密置层（每个原子就是一个结构基元，对应一个点阵点）： Cu （111面）的点阵. 红线画出的是一个平面正当格子：

实例：如何从石墨层抽取出平面点阵小黑点为平面点阵.为比较二者关系，暂以石墨层石墨层作为背景，其实点阵不保留这种背景C原子·点阵点C原子点击动画按钮，用播放键分步观察

实例：如何从石墨层抽取出平面点阵 石墨层 小黑点为平面点阵. 为比较二者关系, 暂以 石墨层作为背景，其实点阵不保留这种背景. 点击动画按钮,用播放键分步观察

为什么不能将每个C原子都抽象成点石墨层的平面点阵阵点？如果这样做，你会发现（红线围成正当平面格子）a黑点为错误的点阵点灰色线条是暂时作为背景的C-C键

为什么不能将每个C原子都抽象成点 阵点？如果这样做，你会发现. ? 石墨层的平面点阵 （红线围成正当平面格子）

实例：NaCI（10）晶面如何抽象成点阵？矩形框中内容为一个结构基元，可抽象为一个点阵点.安放点阵点的位置是任意的，但必须保持一致，这就得到点阵

实例：NaCl(100)晶面如何抽象成点阵？ 矩形框中内容为一个结构基元，可抽象为一个点阵点.安 放点阵点的位置是任意的，但必须保持一致,这就得到点阵: