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1、材研复习资料目录第一章晶体学1第二章X射线相关知识2第三章常见的粉末与单晶衍射技术2第四章扫描与透射电子显微镜2第一章晶体学一、晶体结构概论1，固体无机物质分晶态和非晶态两种。如：铁、金刚石、玻璃、水晶晶态：构成固体物质的分子或原子在三维空间有规律的周期性排列。特点：长程有序，主要是周期有序或准周期性。非晶态：构成物质的分子或原子不具有周期性排列。特点：短程有序，长程无序2，点阵的概念构成晶体的原子呈周期性重复排列,同时,一个理想晶体也可以看成是由一个基本单位在空间按一定的规则周期性无限重复构成的。晶体中所有基本单位的化学组成相同、空间结构相同、排列取向相同、周
2、围环境相同。将这种基本单位称为基元。基元可以是单个原子,也可以是一组相同或不同的原子。若将每个基元抽象成一个几何点,即在基元中任意规定一点,然后在所有其他基元的相同位置也标出一点,这些点的阵列就构成了该晶体的点阵(lattice)。点阵是一个几何概念,是按周期性规律在空间排布的一组无限多个的点,每个点都具有相同的周围环境,在其中连接任意两点的矢量进行平移时,能使点阵复原。3，点阵和晶体结构阵点(几何点代替结构单元)和点阵(阵点的分布总体)注意与晶体结构(=点阵+结构单元)的区别空间点阵实际上是由晶体结构抽象而得到的几何图形。空间点阵中的结点只是几何点，并非具体的
3、质点（离子或原子）。空间点阵是几何上的无限图形。而对于实际晶体来说，构成晶体的内部质点是具有实际内容的原子或离子，具体的宏观形态也是有限的。但是空间点阵中的结点在空间分布的规律性表征了晶体格子构造中具体质点在空间排列的规律性。4，十四种空间点阵根据晶体的对称特点,可分为7个晶系：1)三斜晶系(triclinic或anorthic)a≠b≠c；α≠β≠γ≠90˚。2)单斜晶系(monoclinic) a≠b≠c；α＝γ＝90˚≠β(第二种定向,晶体学常用)。a≠b≠c；α＝β＝90˚≠γ(第一种定向)。3) 正交晶系(orthorhombic)a≠b≠c；α＝β＝
4、γ＝90˚(又称斜方晶系)。4) 菱方晶系(rhombohedral)a＝b＝c；α＝β＝γ≠90˚(又称三方晶系)。5) 正方晶系(tetragonal) a＝b≠c；α＝β＝γ＝90˚(又称四方晶系)。6) 六方晶系(hexagonal)a＝b≠c；α＝β＝90˚；γ＝120°。7) 立方晶系(cubic) a＝b＝c；α＝β＝γ＝90˚；(又称等轴晶系)。1.三斜(P)；2.简单单斜(P);3.底心单斜(C);4.简单正方(P);5.底心正方(C);6.体心正方(I);7.面心正方(F);8.简单斜方(P);9.体心斜方(I)10.简单立方(P);11.体
5、心立方(I);12.面心立方(F);13.六方(P);14.菱方(R)3，晶体结构的对称性对称是指物体相同部分作有规律的重复。对称的物体是由两个或两个以上的等同部分组成,通过一定的对称操作后,各等同部分调换位置,整个物体恢复原状,分辨不出操作前后的差别。对称操作指不改变等同部分内部任何两点间的距离,而使物体中各等同部分调换位置后能够恢复原状的操作。对称操作所依据的几何元素,亦即在对称操作中保持不动的点、线、面等几何元素,称为对称元素。4，晶体的对称元素及对称操作共有五种旋转对称，即只可能出现一次，二次，三次，四次，六次轴，不可能存在五次及高于六次的对称轴。3，点
6、阵的描述选择任一阵点为原点,连接三个不相平行的邻近的点阵点间的矢量作为平移基矢，则有：式中,u,v,w为任意整数。可以把空间点阵按平行六面体划分为许多大小、形状相同的网格,称为点阵晶胞。划分平行六面体点阵晶胞的Bravais法则是：应反映点阵的对称性,格子直角尽量多,且包括点阵点数最少。为了反映对称性,晶胞中的阵点数可大于１。含有一个阵点的晶胞称为初基晶胞或简单晶胞；含有两个或两个以上阵点的称为非初基晶胞。只有初基晶胞的三个棱边才能构成平移基矢。为了表示晶胞的形状和大小,可将晶胞画在空间坐标上,坐标轴(又称晶轴)分别与晶胞的三个棱边重合,坐标的原点为晶胞的一个顶
7、点,晶胞的棱边长以a,b,c表示,棱间夹角以α,β,γ表示。棱边长a,b,c和棱间夹角α,β,γ共六个参数称为点阵常数。在点阵晶胞中,标出相应晶体结构中基元各原子的位置,则可得到构成晶体的基本结构单位。这种平行六面体的基本结构单位叫晶胞(unitcell)。晶胞的两个要素：晶胞的大小和形状,它由点阵常数a,b,c,α,β,γ规定；晶胞内部各个原子的坐标x,y,z。坐标参数的意义是指由晶胞原点指向原子的矢量ｒ,用单位矢量表达,即4，晶向指数为了更精确地研究晶体的结构,需要用一种符号来表示晶体中的平面和方向(即晶面和晶向)。点阵中穿过若干结点的直线方向称为晶向,确定
8、晶向指数的步骤如下：1.
