固体物理 第一章 晶体结构

哈师大物理系课件

固体物理学教学参考课件

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 一、空间点阵 布拉菲晶格 例1 一维等间距的单原子链

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 例2 面心立方结构 Cu 例3 体心立方结构 Na

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 例4 NaCl结构

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 例5 CsCl结构

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 二、固体物理学原胞

a2 0 a1

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 三、晶体学原胞 晶胞c a1 c a1 b0

a2 a20

b a a3

a3 a

面心立方

体心立方

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 四、原胞与晶胞的关系

哈师大物理系课件

b

a

二维六角晶格

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性 选取原胞的基本方法 维格纳-赛茨原胞 Wigner-seitz primitive cell

哈师大物理系课件

基元

结点

布拉菲格子与晶体结构格子

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性

哈师大物理系课件

第一章 晶体结构第一节 晶体结构的周期性

哈师大物理系课件

●

基元:原子、分子或由多个原子构成的集团 晶体结构格子: 格点----原子 既能反映周期性，又反映基元

●

●

布拉菲格子又叫空间点阵: 格点----基元 只概括周期性，不反映基元

哈师大物理系课件

A B

哈师大物理系课件

晶体结构格子=布拉菲格子+基元或者

晶体结构=空间点阵+基元

哈师大物理系课件

三、晶格的重复单元：原胞和晶胞 原胞—固体物理学原胞 空间点阵中体积最小的重复单元； 空间点阵中每个固体物理原胞只含有一个格点； 对于同一空间点阵，原胞的体积均相等；

哈师大物理系课件

a2 0 a1

原胞的选取、格矢和基矢

哈师大物理系课件

对于一个空间点阵，基矢的选择不是唯一的，但

基矢的选取必须保证原胞最小。推广到三维情况 原胞基矢：a1 a2 a3 任一格矢 Rl=l1a1+l2a2+l3a3 ,l1、l2、l3为整数

Rl又叫晶体的平移矢量

哈师大物理系课件

维格纳—塞茨( Wigner-Seitz )原胞：由某一个 格点为中心，做出最近各点和次近各点连线的中垂 面，这些垂面所包围的空间称为Wigner-Seitz原胞。

哈师大物理系课件

晶胞(单胞)与轴矢坐标系晶胞：既能反映晶格周期性(平移对称性)又能 反映晶体的对称性特征的重复单元，体积又尽可 能小。 晶胞基矢(轴矢):a、b、c 正格矢 Rl=l1a1+l2a2+l3a3 , l1、l2、l3为有理数O

c

b a