非晶体：在微米级范围内粒子无 序排列（长程无序）形成的固体
非晶态固体又叫做过冷液体，它们 在凝结过程中不经过结晶（即有序 化）的阶段，非晶体中粒子与粒子 的结合是无规则的
Be2O3玻璃中的粒子只有近邻的范围 内粒子间保持着一定的短程有序，但 隔开三、四个粒子后就不再保持这种 关系，由于键角键长的畸变破坏了长 程序，形成无规则网络。
由于外界条件和偶然情况不同，同一类型的晶体，其外形不 理 尽相同。图是理想石英晶体和一种人造的石英晶体的外形。 想
可以看到，由于外界条件的差异，晶体中某组晶面可以相 的
对地变小、甚至消失。所以，晶体中晶面的大小和形状并 不是表征晶体类型的固有特征。
石 英
b) 晶面间的夹角是晶体品种的特征因素
晶
属于同一品种的晶体，无论其外形如何，两 体
第一章 晶体结构
§1.1 晶体特征
晶体的结构特征及其描述
§1.2 配位数和密堆积
§1.3 一些晶体的实例
§1.4 空间点阵
§1.5 晶格周期性的描述
§1.6 典型晶体结构的原胞和晶胞 §1.7 晶向 晶面及标记
§1.8 晶体宏观对称性及其对称操作
§1.9 七大晶系 14种原胞
.
§1.1 晶体特征
一、 内部结构特征 按内部结构特点可分为
晶面往往组合成晶带，如图中的a-1-c-2
晶带由若干个晶面组成，相邻晶面的交线称为晶棱， 晶带的特点是所有的晶棱相互平行，其共同的方向称 为晶带的带轴，通常所说的晶.轴是重要的带轴。
四、 晶体品种的特征因素
晶体外形中，只受内在结构决定 而不受外界条件影响的因素称为 晶体品种的特征因素。
a) 晶体的大小和形状不是晶体品种的特征因素
二、 晶体的外形特征
晶体最显著的特征是晶面有规则、对称地配置。
一个理想完整的晶体，相应的晶面的面积相等。 外形的对称性是晶体内部粒子间有序排列的反映
三、 晶体的解理性
指的是晶体具有沿某些确 定方位的晶面劈裂的性质
相应的晶面称为晶体的解理面，显露在 晶体外面的晶面往往是一些解理面。
晶体容易沿解理面劈裂，说明平行于解理面的原子层之 间的结合力弱，意味着平行解理面的原子层的间距大。
3）用原点表示原子的位置， 即得到简单立方格子
. 配位数为6
原子层 原子层 原子层
2、 体心立方
1）原子球按正方形式铺开形成一原 子层，计为Ａ原子层，类似排列形成 另一原子层，计为Ｂ原子层
2）将B层原子放在Ａ层四个原子的 间隙里，第二层的每个球和第一层的 四个球紧密相切，如图，按AB AB AB ….次序沿垂直于层面方向叠加起 来就得到体心立方。体心立方原胞如 图所示
Fe体心立方晶格结构
.
3、 面心立方
面心立方晶体的原胞和简单立方相似， 所不同的是，除立方体顶角上有原子外， 在立方体的六个面的中心还有六个原子。
用原点表示原子的位置，即得到面 心立方格子
贵金属（如Cu、Al、Ni等）具有面心 立方结构。
配位数为12
.
4、 六角密积结构
1）原子球平铺在平面上，任意一个球 都与六个球相切，每三个相切的球的中 心构成一等边三角形，且每个球的周围 有六个空隙，这样构成一原子层，计为 Ａ原子层。
四面体结构 链状结构
.
一个原子周围最近邻的原子数，称为配位数 可以被用来描述晶体中粒子排列的紧密程度 晶体结构中最大配位数是 12 ，以下依次是8 、6、4、3、2 密堆积——晶体内全同原子小圆球最紧密的堆积。 密堆积配位数为12，堆积方式有两种方式：立方和六角密积
.
在实际的由同种元素构成的晶体中，如果无特殊要求，晶 体的配位数都很高，其中六角密积占31％，立方密积占26 ％，说明晶体一般是按最紧密的方式堆积的。
如果晶体由两种或两种 以上的元素组成，即组 成晶体的原子小球大小 不等，则不可能有密堆 积结构，这时的配位数 小于12。
CeCl型结构
.
配位数为8
§1.3 一些晶体的实例 1、 简单立方
1）将原子球在一个平面内 按正方排列形成原子层
2）将原子层按图所示沿垂 直层面方向叠加起来就得到 简单立方结构，其最小的重 复结构单元（原胞）如图
例如：La2-xBaxCuO4
// =
H // c2
?
H
c2
.
§1.2 配位数和密堆积
原子在晶体中的平衡位置，排列应该采取尽可能的 紧密方式，相应于结合能最低的位置，见下章
把原子看成一个个小球，看这些小球如何堆积， 不同的堆积方式，可以得到不同的晶体结构。
六角密积结构
CeCl型结构
.
NaCl型结构 层状结构
晶体 非晶体 三大类 准晶体
晶体：至少在微米级范围粒子按一定规则周
期有序排列（长程有序）形成的固体
组 成 Be2O3 晶 体 的 粒子在空间的排列
具有“平移对称＋旋转对称性”的特
具有周期性，是长 程有序的。
点
单晶：整块固体中粒子均是规则、周期排列。
多晶：由大量微小单晶粒组成。每个晶粒内粒子规
则排列，而各个晶粒间粒子排列取向不同。 .
准晶体：无周期平移不变性但有某些取向旋转对称性
1984年Shechtman等用快速冷却方法制备 AlMn合金，经对电子衍射谱分析，发现有 五重对称（旋转2/5）的衍射斑点分布的存 在，导致一种新的有序相准晶 (quasicrystal)的发现。
以后不作特别说明，所说“晶体. ”指“完整的单晶体或理想晶体。
2）类似排列形成另一原子层，计为Ｂ 原子层。
3）将B层的球放在Ａ层相间的3个空 隙里，B层每个球和A层三个球紧密 相切，如图。
3）用原点表示原子的位置，即得 到体心立方格子
配位. 数为8
体心立方晶格中，A层中原子球的距离等于A-A
层间的距离，由此可计算出r 0 2 2 r 0 2 4 r 0 2
Ｂ层
V 0.31r0 r0为原子球半径
Ａ层
Li、Na、K、Rb、Cs、Fe等金属为 典型的具有体心立方晶格的金属
个对应的晶面间夹角恒定不变，称为面角守
恒定律
例如：石英晶体的m与m两面夹角为60o0’ m与R面之间的夹 角为38o13’，m与r面的夹角为38o13’ 等。
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人造的石英晶体
五、 晶体其它特征
1) 晶体有确定的熔点 熔点是指晶态固体的长称有序解体时所对应的温度
例如：冰 0℃ NaCl 800℃
2) 物理性质的各向异性