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晶胞具有平移性

發(fā)布時間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):1231

晶胞是描述晶體微觀結(jié)構(gòu)的基本單位.分析一個晶胞中原子的排列,就等于分析了整塊晶體.整塊晶體可視作成千上萬個晶胞"無隙并置"地堆積而成.所謂"無隙",指晶胞與晶胞總是共面共頂角共棱地比鄰,晶胞間不留任何空隙;所謂"并置",是指從一個晶胞到另一個晶胞,無須轉(zhuǎn)動,是簡單平移,或者說,晶體是由許許多多方向完全一致的晶胞在晶體微觀空間的任何一個方向上平行地排列著的,晶體中不存在取向不同的晶胞.其實,"無隙并置"是晶胞本質(zhì)特征—"平移性"的另一表述而已.
晶胞具有平移性,因而,觀察一個晶胞,絕對不能把它當(dāng)作游離孤立的幾何體,而需"想見"它的上下左右前后都有共面共頂共棱的完全等同的晶胞與之比鄰.晶胞的平移性決定了:晶胞的頂角,平行面,平行棱一定是等同的.由此就不難判斷,例如圖1中的實線小立方體不是"氯化鈉晶胞"和"金剛石晶胞",十分明顯,它們的頂角不等同,反之,其8倍體積的虛線大立方體才分別是氯化鈉和金剛石的晶胞,其上下左右前后都有等同比鄰晶胞,雖未在圖中畫出,卻不應(yīng)不想見,這點想象力大家都有,只是有時忘記了,才引出錯誤.
誠然,實際晶體跟被看作簡單平移無隙并置的晶胞堆積而成的理想模型是有差別的,實際晶體經(jīng)常出現(xiàn)各種缺陷,例如,按理想模型該有原子的地方可能缺失了原子或被另一種原子替代了,而不該有原子的地方可能嵌入了某個原子,晶胞與晶胞也可能發(fā)生位錯,并非完全"并置",甚至近年還發(fā)現(xiàn)許多晶體中原子重復(fù)出現(xiàn)的周期并不單調(diào)而有漲落而被稱為"非公度晶體".實際晶體的許多獨特性質(zhì)正與這些偏離理想模型的結(jié)果.但這些事實不能動搖晶體理想模型的基礎(chǔ)地位,因為晶體缺陷的濃度一般僅萬分之幾而已.


晶胞是描述晶體微觀結(jié)構(gòu)的基本單位.分析一個晶胞中原子的排列,就等于分析了整塊晶體.整塊晶體可視作成千上萬個晶胞"無隙并置"地堆積而成.所謂"無隙",指晶胞與晶胞總是共面共頂角共棱地比鄰,晶胞間不留任何空隙;所謂"并置",是指從一個晶胞到另一個晶胞,無須轉(zhuǎn)動,是簡單平移,或者說,晶體是由許許多多方向完全一致的晶胞在晶體微觀空間的任何一個方向上平行地排列著的,晶體中不存在取向不同的晶胞.其實,"無隙并置"是晶胞本質(zhì)特征—"平移性"的另一表述而已.
晶胞具有平移性,因而,觀察一個晶胞,絕對不能把它當(dāng)作游離孤立的幾何體,而需"想見"它的上下左右前后都有共面共頂共棱的完全等同的晶胞與之比鄰.晶胞的平移性決定了:晶胞的頂角,平行面,平行棱一定是等同的.由此就不難判斷,例如圖1中的實線小立方體不是"氯化鈉晶胞"和"金剛石晶胞",十分明顯,它們的頂角不等同,反之,其8倍體積的虛線大立方體才分別是氯化鈉和金剛石的晶胞,其上下左右前后都有等同比鄰晶胞,雖未在圖中畫出,卻不應(yīng)不想見,這點想象力大家都有,只是有時忘記了,才引出錯誤.
誠然,實際晶體跟被看作簡單平移無隙并置的晶胞堆積而成的理想模型是有差別的,實際晶體經(jīng)常出現(xiàn)各種缺陷,例如,按理想模型該有原子的地方可能缺失了原子或被另一種原子替代了,而不該有原子的地方可能嵌入了某個原子,晶胞與晶胞也可能發(fā)生位錯,并非完全"并置",甚至近年還發(fā)現(xiàn)許多晶體中原子重復(fù)出現(xiàn)的周期并不單調(diào)而有漲落而被稱為"非公度晶體".實際晶體的許多獨特性質(zhì)正與這些偏離理想模型的結(jié)果.但這些事實不能動搖晶體理想模型的基礎(chǔ)地位,因為晶體缺陷的濃度一般僅萬分之幾而已.


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