晶體結構2——常見晶體實例

晶格 —— 晶體中原子排列的具體形式

晶體由三維結構組成。 這些結構由有序和對稱排列的原子或原子組組成,這些原子團(原子)以一定的間隔重複排列,彼此之間保持相同的取向。 通過用代表點代替每個原子團(原子),獲得晶格。 (注意; 晶格位置不一定與原子的位置相同。) 因此,晶格是一組無限排列的點陣,這些點通過平移對稱相互關聯。 這種圖案的輪廓被稱為晶格。 晶格由三組平行平面交織而成。 平面相交產生具有六個面(如立方體)的三維圖形,它們被設置在三組平行的平面中,因此形成了被稱為平行六面體的圖形。

某百科的定義:晶體內部原子是按一定的幾何規律排列的。為了便於理解,把原子看成是一個球體,則金屬晶體就是由這些小球有規律堆積而成的物體。為了形象地表示晶體中原子排列的規律,可以將原子簡化成一個點,用假想的線將這些連接起來,構成有明顯規律性的空間格架。這種表示原子在晶體中排列規律的空間格架叫做晶格,又稱晶架。

1.簡單立方晶格

原子球在一個平面內呈現為正方排列,平面的原子層疊加起來得到簡單立方格子.

2 體心立方晶格

晶格結構和原子排列形式(常見的體心立方金屬Li、Na、KRb、Cs、Fe )

3 六角密排晶格(六角密排晶格結構晶體——Be、Mg、Zn、Cd)

原子在晶體中的平衡位置,排列採取儘可能的緊密方式—— 結合能最低的位置

配位數 ——一個原子的周圍最近鄰的原子 —— 描寫晶體中粒子排列的緊密程度

密堆積 —— 晶體由全同一種粒子組成,將粒子看作小圓球,這些全同的小圓球最緊密的堆積

密堆積所對應的配位數 —— 晶體結構中最大的配位數

全同小圓球平鋪在平面上,任一個球都與6個球相切,每三個相切的球的中心構成一等邊三角形。以同樣的方式平鋪三層,三層之間的排列如下圖,第二層放在第一層的空隙中、第三層與第一層原子位置相同,排列方式是ABA型。

4.面心立方(面心立方晶格結構晶體Cu、Ag、Au、Al,大多數金屬以這種形式排列)

每一層的原子排列與六角密排相同,每層之間的排列方式為—— ABC ABC ABC ……

5.金剛石結構(半導體Ge、Si)

碳原子構成的一個面心立方原胞內還有四個原子,分別位於四個空間對角線的 1/4處, 一個碳原子和其它四個碳原子構成一個正四面體.

6. 幾種化合物晶體的晶格

1) NaCl晶體的結構

2) CsCl晶體的結構

3) ZnS晶體的結構 —— 閃鋅礦結構

立方系的硫化鋅 —— 具有金剛石類似的結構

化合物半導體 —— 銻化銦、砷化鎵、磷化銦

4) 鈣鈦礦結構

鈣鈦礦結構 —— 鈦酸鈣(CaTiO3)結構

重要介電晶體(鈦酸鋇(BaTiO3)、鋯酸鉛(PbZrO3)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鉭酸(LiTaO3))

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