几何晶体学基础

第二章几何晶体学基础晶体是原子、离子或分子在结晶过程中形成的具有规则外形的固体。在晶体中，原子、离子或分子在三维空间内呈周期性排列，长程有序。-----晶体具有规则排列的内部结构。利用X射线被晶体衍射这个物理现象，可以测晶体中原子的排列方式。2.1晶体结构和空间点阵基本概念用阵点代表晶体结构中的等同点，许多阵点在三维空间内有规律的周期排列而成的空间图形---空间点阵；每个阵点代表的具体内容(原子、离子或分子)----结构基元NaCl晶体结构示意图Na+Cl-干冰晶体结构示意图CO2分子空间点阵+结构基元=晶体结构空间点阵的种类选取一个基本单元（阵胞）为空间点阵几何形象的代表。acbαβγacbαβγ如何从无穷多的平行六面体中抽选出既能充分代表晶体内部的全部结构特性，又能反映对称性的最小的平行六面体？阵胞的选取原则:可反映整个空间点阵的周期性和对称性;有尽可能多的直角;体积最小一个点阵可以认为是由这样的阵胞无间隙的堆积而成。阵胞的形状和大小可用六个参数来表示：a,b,c,α,,。点阵参数（a,b,c,α,,）只需要有七种组合形式就可以描述所有的点阵结构。这七种组合形式称为七个晶系---七个晶系描述阵胞的形状和大小。四种点阵类型描述阵胞中阵点的位置简单点阵1point:(000)底心点阵2points:(000)(½½0)体心点阵2points:(000)(½½½)面心点阵4points:(000)(½½0)(0½½)(½0½)立方晶系正方晶系斜方晶系菱方晶系六方晶系单斜晶系三斜晶系14种布拉菲点阵概括了所有晶体结构中原子的排列规律。为何无底心立方？底心点阵将破坏立方晶系的对称性；简单正方阵胞体积最小晶体对称的基本概念如果一个物体经过一定动作后能回复原来的状态，物体上每一点的新位置与开始时另一点在这个位置上的情况完全重合，则这个物体是对称的。使物体回复原来状态的动作称为对称操作或对称变换。一个物体的对称操作愈多，就表明它的对称性愈高。绕3个立方轴转动π/2,π,3π/2,共9个对称操作立方晶系的对称性绕立方对角线转动2π/3,4π/3,有4条立方体对角线，共8个对称操作立方晶系的对称性绕6条面对角线转动π,共6个对称操作立方晶系的对称性为何无底心正方？为何无面心正方？