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1、1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 1. 面心立方结构(fcc) 晶胞为面心立方，格点位 于晶胞的顶角和面心上配位 数：12 1.4. 1 氯化钠型结构 每个晶胞包含 81/8+61/2=4 个格点 晶胞体积为原胞体积的4倍 注意：位于顶角和面心处的格点完全等价 1 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 面心立方的原胞 原胞体积 恰为晶胞体积的1/4 2 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 Na+ 和 Cl- 各自构成一 面心立方格子，两组面心 立方格子平行穿套而成 2. 氯化钠型结构 NaCl晶体结构图 复式格子 基元= Na+
2、 + Cl- 3 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 许多金属： Ni, Al, Pb, Cu, Ag, Au 3. 具有面心立方结构的晶体举例 复式格子 部分碱卤族化合物 简单格子 惰性元素晶体： Ne, Ar, Kr, Xe 部分 II-VI 族化合物， 如CaO, MgS 4 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 1. 简单立方结构(sc) 晶胞为简单立方，格点位 于晶胞的顶角上配位数：6 1.4. 2 氯化铯型结构 简单立方的晶胞和原胞一致 5 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 2. 体心立方结构(bcc) 晶胞为体心立
3、方，格 点位于晶胞的顶角和体心 上 配位数：8 每个晶胞包含 81/8+1=2 个格点 晶胞体积为原胞体积的2倍 位于顶角和体心处的 格点也是等价的 6 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 体心立方的原胞 原胞体积 体心立方晶体: 碱金属、W、Mo、Nb、V、Fe等 7 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 Cs+ 和 Cl- 各自构成一 简单立方格子，两组简单 立方格子穿套而成 3. 氯化铯型结构 复式格子 基元= Cs+ + Cl- 布拉维格子：简单立方 氯化铯型结构： CsCl, CsBr, CsI, TlCl, TlBr, TlI 等 8 1.
4、4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 A、B层都是最密集的单 层，B层位于A层空隙上方， 在垂直于层面方向作ABAB 的周期性重复则得到 hcp 结 构配位数：12 1.4. 3 六角密堆积(hcp)型结构 B A A B A A 9 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 基元是O和O1处两个 原子（离子），这两处的 原子并不等价 A B A hcp结构原胞 O O1 典型晶体举例 He, Be, Mg, Ti, Zn, Cd, Co, Y, Lu 等 晶胞包含原子数: 121/6+21/2+3=6; 晶胞包含基元数：6/2=3 10 1.4 简单晶体结构
5、第 1 章 晶体结构 固体物理导论 A、B、C层都是最密集的单层，B层位于A层 一类空隙正上方，C层位于A层另一类空隙正上方 ，在垂直于层面方向作ABCABC的周期性重复 ，其实就是面心立方结构配位数：12 另一种密集型结构：面心立方 B A C B C A 11 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 六角密堆积和面心立方是两种最密 集的结构，配位数都是12，这是晶体中 最高的配位数，总体积被球占据的体积 比率都是0.74，空间使用率最高 12 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 晶体结构=布拉维格子（面心立方）+ 基元(A+B) 1.4. 4 金刚石型结构 A B A、B处原子虽同为碳原子，但两者的 几何环境不一样，并不等价；B位于立方体 对角线上距A为对角线长度的1/4 13 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 最近邻原子数：4 次近邻原子数：12 硬球填充占总体积的比率：0.34 一个字：空 原子位置分布图（投影） 14 1.4 简单晶体结构 第 1 章 晶体结构 固体物理导论 1.4. 5 立方硫化锌(闪锌矿)型结构 将金刚石结构中的基元 置换成一对硫离子和锌离子 Zn S 布拉维格子：面心立方 硫离子和锌离子各自 形成一面心立方格子 典型晶体：SiC, ZnSe, AlAs, GaP, GaAs 等 15
