Внутренняя структура веществ: Кристаллические решетки, Решетки Браве Соколов Алексей Гр.33604

… Четкий порядок атомов отличает минералы от других веществ ( жидкости, газы ) Каждый атом окружен другими атомами, которые расположены идентично, которые составляют элементарную ячейку Размеры элементарной ячейки: 5-20 ангстремов (1A=10 -8cm )

Размерность 1 Узлы или объекты в ряд В ряду величина сдвига определяет расстояние между узлами

Плоские решетки размерности 2 Регулярный сдвиг в двух различных направлениях Четыре узла образуют элементарную ячейку (минимальный повторяющийся элемент). Из элементарных ячеек строится плоскость γ Элементарная ячейка x y

Решетки Узлы представляют собой атомы или ионы. Решетка представляет собой воображаемую модель точек (или узлов), в котором каждая точка имеет такое окружение, которое идентично любой другой точке (узле) в шаблоне. α

Плоские группы симметрии

Курс: Химия дефектов. структура и свойства твердых тел. Элементы симметрии. Рис.1. Примеры действия осей симметрии различного порядка: а) – ось 4-го порядка; б) оси 2- го и 4-го порядков; в) ось 6-го порядка. Рис.2. Примеры действия плоскостей симметрии (а) и центра инверсии (б). Рис.3. Примеры действия инверсионных осей симметрии: 1-го (а), 2-го (б) и 3-го порядка (в).

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ В КРИСТАЛЛЕ Набор параллельных атомных плоскостей можно охарактеризовать также с помощь трех чисел – индексов Миллера для плоскости. Эти числа связаны с длиной отрезков, отсекаемых плоскостью на осях координат. Векторный метод (применительно к кубической решетке) х 1 у 1 z 1 h = s/х 1 k = s/y 1 l = s/z 1. Пусть одна из плоскостей данной серии проходит через начало координат. Допустим, что соседняя параллельная ей плоскость отсекает на осях отрезки х 1, у 1 и z 1, измеренные в единицах длины ребра куба. Наименьшие целые числа h = s/х 1, k = s/y 1 и l = s/z 1 - называются индексами Миллера для плоскости ; они записываются в круглых скобках. ( h, k, l ) = ( s/х 1, s/y 1, s/z 1 )

Остальные правила для плоскостей аналогичны правилам для индексов направлений. Эквивалентные по характеру симметрии плоскости также образуют группы. Пусть х 1 = 0,5 a, у 1 = 1,25 a z 1 = 1,5 a z 1 = 1,5 a. s = 7,5 a Их обратные значения могут быть приведены к целым числам при s = 7,5 a h = 7,5 / 0,5 = 15; k = 7,5 / 1,25 = 6; l = 7,5 / 1,5 = 5 Тогда h = 7,5 / 0,5 = 15; k = 7,5 / 1,25 = 6; l = 7,5 / 1,5 = 5 (15, 6, 5). и будут индексами Миллера для плоскости (15, 6, 5). Группа { 1, 1, 1} включает в себя ( 1, 1, 1), (-1,-1,-1), (-1, 1, 1), ( 1,-1, 1), ( 1, 1,-1), ( 1,-1,-1), (-1,-1, 1), (-1, 1,-1).

Классификация решеток Элементарная ячейка кристалла строится на трёх некомпланарных основных векторах. В зависимости от соотношения между длинами a, b и c этих векторов (трансляций) и углами между ними, и выделяют шесть различных сингоний, которые распадаются на три категории в зависимости от числа равных длин векторов:некомпланарныхсингоний Низшая категория (все трансляции не равны друг другу) Триклинная Моноклинная Ромбическая Средняя категория (две трансляции равны между собой) Тетрагональная Гексагональная Высшая категория (все трансляции равны между собой) Кубическая

Решётки Браве Кристалло- графическая система Число ячеек в системе Символ ячейки Характеристики элементарной ячейки Триклинная 1P Моноклинная 2P, C Ромбическая 4P, C, I, F Тетрагональная 2P, I Кубическая 3P, I, F Тригональная 1R Гексагональная 1P

Триклинная Триклинная (параллелепипед)параллелепипед Моноклинная Моноклинная (правильная призма с параллелограммом в основании)призма параллелограммом простая (P)базо-центрированная (C)

Ромбическая Ромбическая (ромбоэдр)ромбоэдр Простая (P) Базо-центрированная (C) Объёмно-центрированная (I) Гране-центрированная (F)

Тетрагональная Тетрагональная (прямой параллелепипед)параллелепипед Простая (P)Объёмно-центрированная (I)

Тригональная Тригональная (ромбоэдрическая) (равносторонний ромбоэдр)ромбоэдр Гексагональная Гексагональная (призма с основанием призма правильного центрированного шестиугольника) Простая (P)

Кубическая Кубическая (правильный куб)куб Простая (P) Объёмно-центрированная (I) Гране-центрированная (F)