授課研究生 22 級(jí)擬錄取 D 學(xué)姐:初試成績(jī):360+,專業(yè)課:125+,初試排名:前十。本科期間連續(xù)三年獲得優(yōu)秀學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金。對(duì)于 835 材料科學(xué)基礎(chǔ),有著扎實(shí)的基礎(chǔ),對(duì)專業(yè)知識(shí)理解透徹,并且總結(jié)了一些做題技巧。 固體結(jié)構(gòu)物質(zhì)通常有三種聚集狀態(tài):氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。而按照原子(或分子)排列的特征又可將固態(tài)物質(zhì)分為兩大類:晶體和非晶體。晶體中的原子在空間呈有規(guī)則的周期性重復(fù)排列;而非晶體的原子則是無(wú)規(guī)則排列的。一種物質(zhì)是否以晶體或以非晶體形式出現(xiàn),還須視外部環(huán)境條件和加工制備方法而定,晶態(tài)與非晶態(tài)往往是可以互相轉(zhuǎn)化的。
晶體結(jié)構(gòu)的基本特征是,原子(或分子、離子)在三維空間呈周期性重復(fù)排列,即存在長(zhǎng)程有序。因此,它與非晶體物質(zhì)在性能上區(qū)別主要有兩點(diǎn):晶體熔化時(shí)具有固定的熔點(diǎn),而非晶體卻無(wú)固定熔點(diǎn),存在一個(gè)軟化溫度范圍;晶體具有各向異性,而非晶體卻為各向同性。 空間點(diǎn)陣和晶胞1.為了便于分析研究晶體中質(zhì)點(diǎn)的排列規(guī)律性,可先將實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)看成完整無(wú)缺的理想晶體,并將其中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)抽象為規(guī)則排列于空間的幾何點(diǎn),稱之為陣點(diǎn)。
2.陣點(diǎn)在空間呈周期性規(guī)則排列,并具有完全相同的周圍環(huán)境,這種由它們?cè)谌S空間規(guī)則排列的陣列稱為空間點(diǎn)陣,簡(jiǎn)稱點(diǎn)陣。
3.為說(shuō)明點(diǎn)陣排列的規(guī)律和特點(diǎn),可在點(diǎn)陣中取出一個(gè)具有代表性的基本單元(最小平行六面體)作為點(diǎn)陣的組成單元,稱為晶胞。將晶胞作三維的重復(fù)堆砌就構(gòu)成了空間點(diǎn)陣。
4.為了最能反映點(diǎn)陣的對(duì)稱性,選取晶胞的原則為: (1)選取的平行六面體應(yīng)反映出點(diǎn)陣的最高對(duì)稱性。 (2)平行六面體內(nèi)的棱和角相等的數(shù)目應(yīng)最多。 (3)當(dāng)平行六面體的棱邊夾角存在直角時(shí),直角數(shù)目應(yīng)最多。 (4)在滿足上述條件的情況下,晶胞應(yīng)具有最小的體積。
5.為了描述晶胞的形狀和大小,常采用平行六面體的三條棱邊的邊長(zhǎng) a,b,c(稱為點(diǎn)陣常數(shù))及棱間夾角α、β、γ6 個(gè)點(diǎn)陣參數(shù)來(lái)表達(dá),如圖 2.3 所示。事實(shí)上,采用 3 個(gè)點(diǎn)陣矢量 a,b,c 來(lái)描述晶胞將更為方便。這 3 個(gè)矢量不僅確定了晶胞的形狀和大小,并且完全確定了此空間點(diǎn)陣。 ![]()
6.根據(jù) 6 個(gè)點(diǎn)陣參數(shù)間的相互關(guān)系,可將全部空間點(diǎn)陣歸屬于7種類型,即7個(gè)晶系。 ![]()
7.按照“每個(gè)陣點(diǎn)的周圍環(huán)境相同”的要求,布拉維(Bravais A.)用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出能夠反映空間點(diǎn)陣全部特征的單位平面六面體只有 14 種,這 14 種空間點(diǎn)陣也稱布拉維點(diǎn)陣。 ![]()
8.必須注意,晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣是有區(qū)別的。空間點(diǎn)陣是晶體中質(zhì)點(diǎn)排列的幾何學(xué)抽象,用以描述和分析晶體結(jié)構(gòu)的周期性和對(duì)稱性,由于各陣點(diǎn)的周圍環(huán)境相同,故它只能 14 種類型;而晶體結(jié)構(gòu)則是指晶體中實(shí)際質(zhì)點(diǎn)(原子、離子或分子)的具體排列情況,它們能組成各種類型的排列,因此,實(shí)際存在的晶體結(jié)構(gòu)是無(wú)限的。
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