第二章 晶体结构

无机材料科学导论An Introduction to Science for Inorganic Materials (I)

南京工业大学

材料科学与工程学院 郭露村

推荐阅读文献Suggested Reading

M. A. Omar, Elementary Solid State Physics, 1st ed., Addison-Wesley Publishing Company, 1975 C. Kittle, Introduction to Solid State Physics, 4th ed. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1971, (5th ed. or 6th ed. even better, if available.) G. M. Barrow, Physic Chemistry, 5th ed., McGrawHill, Inc., 1988 L. H. Van Vlack, Elements of Materials Science and Engineering, 5th ed., Addison-Wesley Publishing Company, 1985 (6th ed., 1994) W. S. Kingery, Introduction to Ceramics, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, 1976.

W. D. 金格瑞等著[美]. 清华译. 《陶瓷导论》. 北京：建筑工业出 版社，1982 L. H. 范. 弗莱克著[美]. 夏宗宁等译. 《材料科学与工程基础》 (第四版). 机械工业出版社.1984 冯端等主编，《材料科学导论》化学工业出版社. 2002.5 关振铎等编. 《无机材料物理性能》清华大学出版社，1992 顾宜主编. 《材料科学与工程基础》 化学工业出版社. 2002 吴刚主编. 《材料结构表征及应用》 化学工业出版社. 2002 李言荣，恽正中编. 《材料物理学概论》清华大学出版社，2001 张立德等著. 《纳米材料和纳米结构》. 科学出版社，2001

第二章：晶体结构Chapter II Crystal Structures

2.1. 基本概念Basic concepts 2.1.1 凝聚态物质 的基本形态Principal States of condensed matter 【晶体】crystal(结晶态, crystalline state) 【多晶体】polycrystalline state 【无定形非晶体】amorphous material 【准晶体】quasi crystal

【液晶】

liquid crystal

【晶体】crystal

A halite crystal

An aquamarine

crystalA quartz crystal

单晶体外貌

内部原子排列完全周期性

【多晶体】polycrystalline 陶瓷 ceramics

陶瓷显微结

玻璃陶瓷Li2O-Al2O3-SiO2偏光显微镜

96% Al2O3

陶瓷

Reflected light microscopy

ZrO2-Y2O3 陶瓷， TEM( Bright-field)

反应烧结碳化硅

【无定形非晶体】amorphous material玻璃体、高分子、非晶态金属 玻璃：

Structure of glass: short range crystallineSiO2玻璃(浮法玻璃)

Transmitted polarised light microscopy

非晶态物质结构

玻璃体

高分子

非晶态金属

【准晶体】quasi crystal

SEM of single grains of quasicrystals: (a) an Aluminum - Copper - Iron alloy which crystallizes in the shape of a dodecahedron.

特点: 具有长程取向序, 而无平移对称 (无排列周期性)

【液晶】 liquid crystal

in a solid crystal state

in a liquid crystal state

in a liquid state

T1 液晶相温区

T2

Temperature

Within layers, the molecules can slide around each other !

液晶显微结构

Photo of the smectic C phase (using polarizing microscope) Cross-polarised light microscopy

SEM

Photo of the smec

tic C phase (using polarizing microscope)

2.1.2. 晶体结构基本要素及构成Basic elements and buildup of cystals【晶格与格点】crystal lattice and lattice sites 从具体的晶体抽象出来的几何立体格子称晶格，简称 格子, 其中所有的原子位置(atomic sites)均被格点 (lattice sites or lattice points)取代。

【fcc面心立方 & bcc体心立方结构 】face-centered cubic & body-centered cubic)