固體物理學晶體結構好難-tft每日頭條

固體物理學晶體結構好難

生活更新时间:2024-08-21 09:28:44

凝聚态物質包括液體、固體以及介于其間的軟物質(如液晶、凝膠等)，它們是原子、離子或分子的聚集體。固體是凝聚态物質中的一種特殊聚集形态，在壓強和溫度一定,且無外力作用時,形狀不變。液體則沒有這種性質。根據組成粒子在空間排列的有序度和對稱性,固體可以分為晶體、準晶體和非晶體三類。

固體物理學晶體結構好難（固體物理學課堂筆記）1

晶體固體的組成粒子在空間周期性排列，具有長程序。由于周期性的限制，它不能保持對任意的平移和旋轉不變，其對稱性是破缺的。

固體物理學晶體結構好難（固體物理學課堂筆記）2

與晶态固體相反,非晶态固體的組成粒子在空間的分布完全無序或僅僅具有短程序。若不考慮可能存在的短程序,根據物性測量的判斷,在統計意義上，無序固體中粒子的分布與氣體和液體相似,具有高度的對稱性,物理性質各向同性。

準晶體介于晶體和非晶體之間。雖然粒子的分布是完全有序的,但不具有周期性,僅僅具有長程取向序,可以具有晶體所不允許的旋轉對稱性。

固體物理學晶體結構好難（固體物理學課堂筆記）3

固體物理把晶态物質作為主要讨論對象,基本的出發點在于強調周期性,考慮破缺的對稱性。偏離周期性的問題,僅僅作為固體物理學基本理論的向外延拓。本章将簡要地闡明晶體中原子周期性排列及其對稱性的一些基本規律、基本概念和數學描述,此外也簡要地叙述晶體的X射線衍射學,為描述晶體結構提供實驗基礎。

固體物理學晶體結構好難（固體物理學課堂筆記）4

晶格及其平移對稱性

晶體結構

晶體中原子的規則排列稱為晶格。我們把晶體中原子的具體排列方式稱為晶體結構

簡單立方晶體結構六個特點

①任何一個原子的位置都是完全等價的

②邊長a的平移對稱性

③簡單立方結構原子的配位數為6

④每個單胞中原子數為1

⑤填充率（密堆度）（f）＝原子體積÷所占空間的有效體積

⑥钋（po）的α相晶體

固體物理學晶體結構好難（固體物理學課堂筆記）5

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晶體結構及基元

ABCABC ……序列堆積，便構成面心立方（fcc）晶體結構每個原子周圍有12個最近鄰的相同原子，配位數為12，f＝√2π／6

ABAB……序列堆積，便構成六角密堆（hcp）晶體結構，配位數為12，f＝√2π／6

固體物理學晶體結構好難（固體物理學課堂筆記）6

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