晶体及其结构

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                 晶体及其结构      

       日常生活中所用的食盐(NaCl)是晶体.工业
上的单晶硅、发射激光的红宝石也是晶体。自然界中除
了少数物质，如普通玻璃、塑料、赛璐珞等以外.绝大多数
固体状态的无机物都是晶体。晶体有下列特点:组成晶体的
基本质点(原子、离子或分子)在三维空间排列有一定规律，
因而晶体一般都有规则的外形，具有一定的熔点，各向异性
等。近代研究方法(如x射线晶体分析等)表明，所有金属
在固态下都是晶体。
    实际晶体中的各类质点(如离子、电子)虽然都在不停
的运动着，而通常在讨论晶体的结构时，为了简化对问题的
分析，都是从“静态“.的概念出发，且常把构成晶体的原子
看成是一个个固定的小球，而不再把它们细分为离子或电子。
这样就可以认为晶体是由一个个原子的小球，按一定儿何形
状排列起来的.而且.可用晶体及晶格结构示意图(见图1-1）
表示。
    由图1-1a可见，晶体中各原子都是紧密地堆积在一
起的.但在研究晶体结构时，为了便于分析，常用一些设想
的几何线条.将各原子的中心连接起来，井将每个原子抽象
为一个几何质点.这样即得出一个抽象了的几何空间格架，称
为晶格(见图1-1b)。
    晶格中各方位的原子层，叫做晶面。而晶面则又是由一
行行的原子列所组成的。晶格中各原子列的位向叫晶向。在
分析晶体时，为了简化起见，只需在晶格中取出一个能代表
晶格的最小单元，即晶胞(见图1-1c)。通过对晶胞的研
究，可找出该晶体中原子的排列规律。
    为研究晶体结构的需要，在结晶学中还规定用晶格常数
来表示晶胞的几何尺寸。常用符号a、b及c表示。其尺寸
单位为埃(一埃=1x10的-8次方厘米)。三个晶轴间的夹角，
以符号α，β及γ表示，其单位是度。
    在晶体结构研究中，对于对称性较高的晶体只需一两
个晶格常数即可表明，而对那些对称性低的复杂晶休，则需
要较多的常数，如图1-1 C所示的立方晶格，其晶胞三个
棱边相等(即a=b=c)。三个轴间夹角也相等.且均为直
角，因此，只需委一个常数a,就足以表示其晶体结构的
特征。