晶體學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)空間點(diǎn)陣和晶胞

   晶體的概念

   晶體學(xué)是以晶體為研究對(duì)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(duì)晶體的認(rèn)識(shí)逐步加深。晶體是質(zhì)點(diǎn)(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(diǎn)陣和晶胞

   在晶體結(jié)構(gòu)中會(huì)找到這樣的一些點(diǎn)，這些點(diǎn)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(diǎn)。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(diǎn)，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(diǎn)稱為一個(gè)空間點(diǎn)陣，把空間點(diǎn)陣中的幾何點(diǎn)或等同點(diǎn)稱為陣點(diǎn)或結(jié)點(diǎn)。因此，對(duì)應(yīng)于每種晶體結(jié)構(gòu)都可以作出一個(gè)相應(yīng)的空間點(diǎn)陣，點(diǎn)陣中的結(jié)點(diǎn)在空間的排列則體現(xiàn)了相應(yīng)結(jié)點(diǎn)上質(zhì)點(diǎn)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(duì)應(yīng)的空間點(diǎn)陣也可有所不同，但它們的差別僅在于結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生重復(fù)的方向和間距不同而已。

    空間點(diǎn)陣實(shí)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(diǎn)。把這些幾何點(diǎn)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(diǎn)只是幾何點(diǎn)，并非具體的質(zhì)點(diǎn)(離子或原子)。空間格子是幾何上的無限圖形，而對(duì)應(yīng)實(shí)際晶體來說，構(gòu)成晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)是具有實(shí)際內(nèi)容的原子或離子。所以，空間格子中質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)在空間排列的規(guī)律性。

    為說明點(diǎn)陣排列的規(guī)律和特點(diǎn)，可在點(diǎn)陣中取出一個(gè)具有代表性的基本單元(最小平行六面體)作為點(diǎn)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(diǎn)陣。研究表明，晶體只能在空間形成有限數(shù)量的空間點(diǎn)陣，些點(diǎn)陣，即十四種布拉維點(diǎn)陣。氧化鋯陶瓷