固体物理

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晶体结构

晶体结构：基元在空间周期性重复排列就形成晶体结构,具有周期性和对称性。晶体结构=基元+空间点阵

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基元：组成晶体的最小结构单元，可以是单个原子或是原子基团。

阵点/格点：将基元抽象为点（ 保证取同一个位置），基元的代表点。

空间点阵/布拉菲点阵：阵点/格点排列的总体（所有阵点均为严格等同体）。

空间格子/布拉菲格子：将阵点/格点用直线连接起来构成，格点构成的网格。

晶格：原子构成的网格。

简单晶格/单式晶格/布拉菲晶格：基元只包含一种原子，每个原子周围的情况完全相同，这种原子组成的网格。

复式晶格：基元包含了两个或两个以上的原子，同种原则各构成和格点相同的网络，称为子晶格，它们相对位移而成复式晶格。

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初基原胞/初基晶胞/固体物理学原胞：一个晶格最小的周期单元，体积最小的晶胞。（只包含一个格点）

若以某个格点为原点O，则总可以沿三个非共面的方向找到临近的三个格点（二维为2个）A、B、C,沿此3个方向做矢量a1、a2、a3,所组成的平行六面体周期性平移可填满全部空间,初基原胞的体积为：a1.(a2.a3)

初基原胞：上述描述中的平行六面体。

基矢：上述描述中的矢量a1、a2、a3。布拉菲格子的基矢选定后,其他任一格点的位矢为:Rn=n1a1+n2a2+n3a3

初基原胞能反应晶体的周期性，但有时无法兼顾对称性，可选取体积是初基原胞整数倍的更大单元作为原胞。

晶胞/惯用原胞：上述描述中的原胞（反应周期性兼对称性的尽可能小的重复单元）。

威格纳-赛兹方法可既显示点阵的对称性，又选出最小的重复单元（一个格点的体积，初基原胞的体积），即选取一个格点为原点作原点与其他临近格点连线的中垂线（或中垂面），由这些中垂线（或中垂面）所围成的凸多面体

威格纳-赛兹原胞/W-S原胞/对称原胞：上述描述中的凸多面体。

晶格的基本类型：

  • 二维晶格（5种类型，另外一种为斜方晶格，一般的（无一下特征）晶格

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  • 三维晶格（为方便，按照7中惯用原胞将14种晶格划分为7个晶系）

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立方晶格的特征参数

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晶系之间演变

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原子半径r：原胞中相距最近的两个原子之间距离的一半。

配位数CN：晶体中任一原子最近邻的原子数目，越大越紧密。

致密度η：晶体中原子所占总体积与晶体总体积之比。