晶体缺陷2.1.ppt
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1、第二章晶体结构与缺陷第二章晶体结构与缺陷 2.1 晶体的结构晶体的结构2.2 晶体的缺陷晶体的缺陷n 点缺陷点缺陷n 面缺陷面缺陷 2.1、晶体的结构、晶体的结构n一、一、AX型结构,型结构,n二、二、AX2型结构,型结构,n三、三、A2X3型结构,型结构,n四、四、ABO3型结构,型结构,n五、五、AB2O4型(尖晶石,型(尖晶石,spinelle)结构,结构,n六、无机化合物结构与鲍林规则六、无机化合物结构与鲍林规则 (Paulings rule)。)。一、一、AX型结构型结构 AX型结构主要有型结构主要有CsCl,NaCl,ZnS,NiAs等等类型的结构,其键性主要是离子键,其中类型的结
2、构,其键性主要是离子键,其中CsCl,NaCl是典型的离子晶体。是典型的离子晶体。大多数大多数AX型化合物的结构类型符合正负离子型化合物的结构类型符合正负离子半径比与配位数的定量关系。只有少数化合物半径比与配位数的定量关系。只有少数化合物在在r+/r-0.732或或r+/r-0.414时仍属于时仍属于NaCl型结构。型结构。如如KF,LiF,LiBr,SrO,BaO等。等。AX型化合物的结构类型与型化合物的结构类型与r+/r-的关系的关系NaCl晶胞图晶胞图1.NaCl型结构型结构立方晶系,立方面心格子,阴离子按立方晶系,立方面心格子,阴离子按最紧密方式堆积,阳离子填充全部的最紧密方式堆积,阳
3、离子填充全部的八面体空隙内。阴阳离子的配位数都八面体空隙内。阴阳离子的配位数都为为6,Z4NaCl型型结结构构在在三三维维方方向向上上键键力力分分布布比比较较均均匀匀,因因此此其其结结构构无无明明显显解解理理(晶晶体体沿沿某某个个晶晶面面劈劈裂裂的的现现象称为解理),破碎后其颗粒呈现多面体形状。象称为解理),破碎后其颗粒呈现多面体形状。CsCl晶胞图晶胞图2.CsCl型结构型结构立方立方晶系,立方原始格子,晶系,立方原始格子,配位数都为配位数都为8闪锌矿结构闪锌矿结构(a)晶胞结构晶胞结构(c)ZnS4分布及连接分布及连接(b)()(001)面上的投影面上的投影3.立方立方ZnS(闪锌矿,闪锌
4、矿,zincblende)型结构型结构立方晶系,立方面心格子立方晶系,立方面心格子S2-位于面心和顶点,位于面心和顶点,Zn2+交错位于立方体内交错位于立方体内的的1/8小立方体的中心。配位数都是小立方体的中心。配位数都是4。Z4。纤锌矿结构六方柱晶胞纤锌矿结构六方柱晶胞 六方晶系,六方晶系,Z2,S2-按六方密堆按六方密堆,Zn2+离子填充离子填充1/2的四面体空隙中。的四面体空隙中。配位数都为配位数都为4。4.六方六方ZnS(纤锌矿,纤锌矿,wurtzite)型结构及热释电性型结构及热释电性二、二、AX2型结构型结构 AX2型结构:型结构:萤石(萤石(CaF2,fluorite)型型 金红
5、石金红石(TiO2,rutile)型型 方石英方石英(SiO2,-cristobalite)型结构型结构 层型的层型的CdI2和和CdCl2型结构型结构AX2型结构类型与型结构类型与r+/r-的关系的关系 萤石型结构萤石型结构(a)晶胞结构图晶胞结构图(b)CaF8立方体立方体及其连接及其连接(c)FCa4四面体及四面体及其连接其连接1.萤石(萤石(CaF2)型结构及反萤石型结构型结构及反萤石型结构 立方晶系,立方晶系,Ca2+按立方紧密堆积形式,形成面心立按立方紧密堆积形式,形成面心立方,方,F位于立方体内八个小立方体的中心,或全部填位于立方体内八个小立方体的中心,或全部填充在充在Ca2离子
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