晶體學(xué)基礎(chǔ)知識空間點陣和晶胞

   晶體的概念

   晶體學(xué)是以晶體為研究對象的一門自然科學(xué)。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使人們對晶體的認(rèn)識逐步加深。晶體是質(zhì)點(原子、分子或離子)以周期

性重復(fù)方式在三維空間作有規(guī)則的排列的固體，或者說晶體是具有格子構(gòu)造的固體。

    空間點陣和晶胞

   在晶體結(jié)構(gòu)中會找到這樣的一些點，這些點在晶體結(jié)構(gòu)中占據(jù)相同的位置和具有相同的環(huán)境，稱為等同點。按晶體的定義可知，從晶體結(jié)

構(gòu)中找出的一系列等同點，必定在三維空間成周期性重復(fù)排列，把由一系列在三維空間按周期性排列的幾何點稱為一個空間點陣，把空間點陣中的幾何點或等同點稱為陣點或結(jié)點。因此，對應(yīng)于每種晶體結(jié)構(gòu)都可以作出一個相應(yīng)的空間點陣，點陣中的結(jié)點在空間的排列則體現(xiàn)了相應(yīng)結(jié)點上質(zhì)點排列的重復(fù)規(guī)律，不同的晶體可以具有不同的結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的空間點陣也可有所不同，但它們的差別僅在于結(jié)點產(chǎn)生重復(fù)的方向和間距不同而已。

    空間點陣實際上是由晶體結(jié)構(gòu)抽象而得到的幾何圖形。所謂的抽象就是去掉非本質(zhì)的次要的東西，抽取本質(zhì)的能反映物質(zhì)共性的東西。在NaCl晶體結(jié)構(gòu)中，把cI或Na+去掉，留下的是無質(zhì)量的幾何點。把這些幾何點聯(lián)接成空間格子構(gòu)造，這種過程即是抽象過程。空間格子中的結(jié)點只是幾何點，并非具體的質(zhì)點(離子或原子)。空間格子是幾何上的無限圖形，而對應(yīng)實際晶體來說，構(gòu)成晶體內(nèi)部質(zhì)點是具有實際內(nèi)容的原子或離子。所以，空間格子中質(zhì)點在空間分布的規(guī)律性表征了晶體格子構(gòu)造中具體質(zhì)點在空間排列的規(guī)律性。

    為說明點陣排列的規(guī)律和特點，可在點陣中取出一個具有代表性的基本單元(最小平行六面體)作為點陣的組成單元，稱為晶胞。將晶胞作三維的重復(fù)堆砌就構(gòu)成了空間點陣。研究表明，晶體只能在空間形成有限數(shù)量的空間點陣，些點陣，即十四種布拉維點陣。氧化鋯陶瓷