《固体物理学第二章晶体中原子的结合2.1晶体结合能的普遍规律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《固体物理学第二章晶体中原子的结合2.1晶体结合能的普遍规律（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 一 节 晶体结合能的普遍规律,本节主要内容:,2.1.1 两个原子间的相互作用能,2.1.3 结合能与晶体几个常数的关系,2.1.2 晶体总的相互作用能,2.1晶体结合能的普遍规律,晶体的结合能:,E0是晶体的总能量，EN是组成该晶体的N个原子在自由状态时的总能量，Eb即为晶体的结合能。,晶体的结合能就是将自由的原子(离子或分子)结合成晶体时所释放的能量。,2.1.1 两个原子间的相互作用能,1.原子间的相互作用力,吸引力,排斥力,库仑引力,库仑斥力,泡利原理引起,原子间的相互作用力,A、B、m、n0,2.相互作用势能,两原子间的相互作用力,假设相距无穷远的两个自由原子间的相互作用能为零，
2、相互作用力为零。,(a)互作用势能和原子间距的关系,(b)互作用力和原子间距的关系,斥力,引力,最大有效引力,(r0平衡时原子间最近邻的距离。),r0,(r=r0处相互作用能有最小值。),可知n m，排斥作用是短程的。,最大有效引力,2.1.2 晶体总的相互作用能,则由N个原子组成的晶体的总的相互作用势能为：,i,j,rij,第i个原子与晶体中所有其它原子的相互作用势能为：,设晶体中第i个原子与第j个原子之间的相互作用势能为u(rij )，,因为晶体中原子数很多，因此晶体表面原子与晶体内部原子的差别可以忽略，上式近似为：,晶体体积的函数,U(r),原子数目,原子间距,若取EN=0，则晶体的结合能：,U(v),2.1.3 结合能与晶体几个常量的关系,1.原胞体积,r0,v0,v0,2.压缩系数和体积弹性模量(体积压缩模量),单位压强引起的体积的相对变化率。,压缩系数:,平衡时体积弹性模量:,由热力学第一定律:,体积弹性模量是压缩系数的倒数:,3. 抗张强度,晶体的抗张强度等于晶体所能承受的最大张力。,在三维晶体中，假设晶体的体积为V,包含N个原胞，每个原胞的体积为v，每个原胞的势能为u (r),U为N个原胞的总的相互作用能，则有：,
