点阵选取方式
在固体物理学的探讨中,选取单胞的方法至关重要。通常,科学家会选择空间点阵中体积最小的平行六面体作为基础单元,但这种选择只能体现点阵的周期性,而不包括对称性。为解决这一问题,晶体学家提出了特定的选取原则:
1. 单胞必须能够全面反映点阵的周期性和对称性;
2. 优先选择具有尽可能多直角的单胞,以增加对晶体结构的准确描述;
3. 在满足前两点的前提下,单胞的体积应尽可能小。
遵循这些原则,布拉菲点阵的单胞被分为简单单胞和复合单胞两大类。简单单胞仅在8个顶点有结点,一个单胞仅包含一个结点。复合单胞则除了顶点,还会在体心、面心和底心等位置存在结点,包含多个结点。布拉菲点阵中有7种简单单胞和7种复合单胞。
在确定单胞的坐标系时,一般以其中一个顶点为原点,三个互相垂直的棱边分别定义为X、Y、Z轴,并根据其夹角定义为α、β和γ。单胞的棱边长度a、b、c以及这些角度被称为点阵常数或晶格参数。这些参数决定了单胞的形状、大小和整个点阵的重复模式。例如,简单点阵使用a、b、c三个矢量,而底心、体心和面心点阵则会添加额外的矢量,如(a+b)/2、(b+c)/2等。
总的来说,布拉菲点阵因其平移性质,也被称为平移点阵。通过这些选择和参数化方法,科学家能精确地描述和分析晶体结构的特性。
扩展资料
为集中反映晶体结构的周期性而引入的一个概念。
点阵的选取方式
由于固体物理单胞只能反映晶体结构的周期性,不能反映其对称性,所以在晶体学中,规定了选取单胞要满足以下几点原则:
①要能充分反映整个空间点阵的周期性和对称性;
②在满足①的基础上,单胞要具有尽可能多的直角;
③在满足①、②的基础上,所选取单胞的体积要最小。
根据以上原则,所选出的14种布拉菲点阵的单胞可以分为两大类。一类为简单单胞,即只在平行六面体的 8个顶点上有结点,而每个顶点处的结点又分属于 8个相邻单胞,故一个简单单胞只含有一个结点。另一类为复合单胞(或称复杂单胞),除在平行六面体顶点位置含有结点之外,尚在体心、面心、底心等位置上存在结点,整个单胞含有一个以上的结点。14种布拉菲点阵中包括7个简单单胞,7个复合单胞。
根据单胞所反映出的对称性,可以选定合适的坐标系,一般以单胞中某一顶点为坐标原点,相交于原点的三个棱边为X、Y、Z三个坐标轴,定义X、Y轴之间夹角为 γ,Y、Z之间夹角为α,Z、X轴之间夹角为β,如图1-11所示。单胞的三个棱边长度a、b、c和它们之间夹角α、β、γ称为点阵常数或晶格参数。六个点阵常数,或者说三个点阵矢量a、b、c描述了单胞的形状和大小,且确定了这些矢量的平移而形成的整个点阵。也就是说空间点阵中的任何一个阵点都可以借矢量a、b、c由位于坐标原点的阵点进行重复平移而产生。每种点阵所含的平移矢量为: 简单点阵:a、b、c
底心点阵:a、b、c、(a + b)/2
体心点阵:a、b、c、(a + b + c)/2
面心点阵:a、b、c、(a + b)/2、(b + c)/2、(a + c)/2
所以布拉菲点阵也称为平移点阵。
请问晶胞,原胞,基元有什么区别和关系
晶胞(UnitCell)是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布之化学-结构特征的平行六面体单元
其中既能够保持晶体结构的对称性而体积又最基本特称“单位晶胞”,但亦常简称晶胞
一般情况下,晶胞都是平行六面体
整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成的
同一空间点阵可因选取方式不同而得到不相同的晶胞,所以,选取晶胞要求是最能反映该点阵的对称性,选取原则为:选取的平行六面体应反映出点阵的最高对称性;平行六面体内的棱和角相等的数目应最多;当平行六面体的棱边夹角存在直角时,直角数目应最多:在满足上述条件的情况下,晶胞应具有最小的体积
其具体形状大小由它的三组棱长a、b、c及棱间交角α、β、γ(合称为”晶胞参数”)来表征,与空间格子中的单位平行六面体相对应
晶胞是晶体的代表,是晶体中的最小单位
晶胞并置起来,则得到晶体
晶胞的代表性体现在以下两个方面: 一是代表晶体的化学组成;二是代表晶体的对称性,即与晶体具有相同的对称元素(对称轴、对称面和对称中心)
一般情况下,晶胞都是平行六面体
整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成的
布拉维晶格在二维平面上有五种类型,两晶轴1、2,夹角
斜晶格:任意的晶轴1、2,只有在旋转π或2π,才能保持不变
正方形晶格、六角形晶格、矩形晶格、有心矩形晶格,但在矩形晶格正中间上有一晶格点,故有两种绘法
晶胞和原胞区别
你好:晶胞的选取不是唯一的,同一个点阵中可以选出大小和形状都不相同的晶胞
为了避免麻烦,选取原胞的原则是
反映周期性,反映对称性,体积最小,这些原则一般
不能兼顾,所以选取方法仍不唯一。只要求体积最小就得到了原胞
原胞的选择也不是唯一的,但是必须只包含一个节点,是晶体结构的最小单元,选取原则
是尽量使得各边都是点阵的最短平移矢量。
举例:
FCC,BCC,它们的晶胞都可以选成立方,(fcc包含了4个节点,bcc包含了两个节点)
它们的原胞都包含一个节点,Fcc是立方定点和面心连线为边的六面体,Bcc是立方顶点和
体心连线为边的六面体。
文章发布:2024-12-25