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【干货】布拉菲点阵Bravais lattices 01

考研情报中心 材子考研 2022-06-09

进入7月,同学们已经开始了专业课的复习。

今天我们一起来探讨一下材料科学基础最基本的内容--布拉菲点阵

01


空间点阵

代表晶体中原子、原子团或分子分布规律(周期性)的几何点的集合称为空间点阵。其中的几何点一般叫做结点(或阵点)。每个结点周围的环境都是相同的,即结点都是等同点。空间点阵利用这些周期性排列的结点描述了晶体中原子的排布规律。用假想的直线将这些结点连接起来,所构成的几何框架称为晶格。晶格的最小重复单元(平行六面体)称为晶胞(unit cell)。每个晶格的三条棱和三个夹角叫做晶格的晶格(点阵)常数,并以此刻画晶胞(从而是晶格)的大小和形状特点,如图1所示。

图1 晶格常数

图2 点阵和晶体的关系:原子和原子团都可以是阵点

02


晶系和点阵类型

根据晶体的晶格常数,可以将晶体分为7大晶系,如表1所示。

表1 晶系与点阵常数的关系

03


布拉菲点阵

由等同点构成的点阵叫做布拉菲点阵。但布拉菲点阵的结点反映的是晶体中原子或原子集团的分布规律,结点本身并不一定代表原子,即点阵和晶体结构并不一定相同。

图3 14种布拉菲点阵,保存到手机方便查看

04


晶胞和原胞

晶格中能反映该晶格特征的最小重复单元称为晶胞

选择晶胞时应遵循以下条件

①完全反应点阵的对称性;

②体积尽可能小(但不一定是最小)。

体积最小,仅含一个结点的结构单元叫做原胞。由于原胞的选取只需遵循体积最小的原则,因此,通过原胞往往不易看出晶体的对称性。

图4 fcc 和 bcc 的原胞及基矢关系

05


复式点阵

实际晶体结构可以看做是几个布拉维点阵穿插而成的复杂点阵,称为复式点阵。其中的结点并非都是等同点。

图5 NaCl晶体结构:点阵结构为FCC

06


请问对于底心单斜点阵,这个底心能不能在侧面上?

图6 底心单斜点阵

(欢迎留言写出你的答案)

07


为什么没有面心单斜点阵,底心正方和面心正方点阵?

(答案下期见)

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